Industrial Technical Center for Plastics and Composites

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Research

ITERATE


Launch
01/03/2021

Duration
48 mois

Funder(s)
ANR

Global budget
653 K€


Enjeux

Économiser de l’énergie par gain de masse tout en conservant les propriétés mécaniques escomptées est un défi technologique crucial pour les industries. Dans ce contexte, de nouvelles solutions de conception de pièces, soumises à un ensemble de contraintes mécaniques et/ou thermiques, sont à définir.

Le projet ITERATE s’inspire de structures de matériaux présentant une lacunarité multi-échelle issue de la géométrie fractale. Ces structures, présentes dans la nature, sont souvent le résultat de processus de sélection « naturelle » amenant à des solutions optimales. Des structures arborescentes similaires apparaissent lors de processus d’optimisation topologique, comme par exemple, pour la conception de structures d’ailes d’avion.

Objectifs

L’objectif du projet ITERATE est de mettre au point une méthode d’optimisation topologique en utilisant des structures lacunaires multi-échelles. Ce projet se focalisera sur les propriétés mécaniques et thermiques des objets. La méthode sera appliquée à trois exemples spécifiques issus de cas réels. La validation du concept se fera, d’une part, par comparaison des résultats de simulation numérique de la méthode développée dans ITERATE avec ceux des approches classiques, et d’autre part, par fabrication des structures optimisées et réalisation de tests physiques. Les procédés de fabrication additive qui seront utilisés sont le frittage de poudre et la fusion laser métal.

Les actions engagées seront de :

  • Produire une géométrie lacunaire variable en accord avec les contraintes de conception ;
  • Déterminer les propriétés physiques des structures lacunaires multi-échelles ;
  • Développer une méthode d’optimisation topologique prenant en compte des contraintes de fabrication.

 

Projet financé par

Partners

Université Bourgogne Franche-Comté (COMUE UBFC) • ARMINES • Altair Engineering France

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