Thèse en cours

Développement d'une stratégie d'optimisation pour la conception préliminaire de pièces réalisées par le procédé QSP « Quilted Stratum Process »
FR  |  
EN
Auteur / Autrice : Juan Rojas carrillo
Direction : François-Xavier Irisarri
Type : Projet de thèse
Discipline(s) : Génie mécanique
Date : Inscription en doctorat le 01/03/2022
Etablissement(s) : université Paris-Saclay
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences Mécaniques et Energétiques, Matériaux et Géosciences
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : ONERA - MAS - Matériaux et Structures
référent : École normale supérieure Paris-Saclay (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 1912-....)

Mots clés

FR  |  
EN

Résumé

FR  |  
EN

La thèse proposée vise à répondre à un besoin formulé par le CETIM en matière de développement d'une méthode de conception de pièces composites dédié au procédé QSP (« Quilted Stratum Process ») développé par le CETIM [1]. Ce procédé consiste en une chaîne de fabrication basée sur la découpe de patchs dans des rouleaux de composites préimprégnés thermoplastiques, assemblés par un automate pour former une préforme qui est ensuite estampée à chaud pour former et consolider la pièce finale. L'ONERA et le CETIM collaborent depuis plusieurs années pour mettre au point une méthode de conception dédiée au QSP [2]. Celle-ci s'inscrit dans le cadre d'une démarche d'optimisation multi-niveau classique pour l'optimisation des stratifiés composites à rigidité variable [3]. Une première optimisation structurale composite est réalisée avec une description homogénéisée du matériau. Les empilements sont ensuite restitués localement pour réaliser au mieux la distribution de rigidité issue de la première phase d'optimisation, par des techniques d'optimisation combinatoire ou par énumération d'une base de données. Cette méthode reste à ce jour limitée par un certain nombre de verrous scientifiques et techniques, en particulier pour la phase de restitution des empilements composites, que la thèse cherchera à lever. Seront ainsi abordés les points suivants : 1. L'analyse, sur la base de l'expertise du CETIM sur le procédé QSP (procédé et conception de préformes patchées), des méthodes de conception et des contraintes de fabrication spécifiques à ce procédé. 2. La formalisation de cette expérience acquise par le CETIM sous la forme d'un problème d'optimisation rigoureusement posé. 3. Le développement d'une méthode d'optimisation de la préforme patchée (forme, nombre, positionnement des patchs, matériau), intégrant les contraintes de fabrication et règles de conception issues de l'analyse précédente. 4. La prise en compte dans l'optimisation des modes de ruptures spécifiques au procédé QSP, en lien avec les aboutements et recouvrement des patchs. 5. L'intégration de la méthode proposée dans la démarche multiniveau globale, dans l'objectif d'améliorer la cohérence entre l'étape d'optimisation continue et l'étape discrète, qui font usage d'espaces de conception et de modèles mécaniques différents.