L’optimisation sous SolidWorks Simulation -...

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L’optimisation sous SolidWorks Simulation

Février 2017LATLI Benjamin

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PRÉAMBULE: 4 OUTILS PRÉSENTÉS

Simulation Premium

Simulation Professional

Frequency/

Buckling

Thermal

SolidWorks

Premium

Static

SolidWorks

Motion

Drop Test

Fatigue

Nonlinear

Optimization

Pressure

Vessel

Composites

Advanced

Dynamics

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PRÉAMBULE: 4 OUTILS PRÉSENTÉS

Simulation Premium

Simulation Professional

Optimization

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PRÉAMBULE: 4 OUTILS PRÉSENTÉS

FLOW Simulation

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PRÉAMBULE: 4 OUTILS PRÉSENTÉS

• Deux complémentshttps://www.sciartsoft.com/paretoworks/

http://www.geomagic.com/fr/products/geomagic-for-solidworks/overview

http://www.creatix3d.com/logiciels-3d/optimisation-topologique/paretoworks/

http://www.creatix3d.com/materiel-3d/geomagic-capture/geomagic-for-solidworks/

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PROGRAMME

• Optimisation paramétrique Sous Flow Simulation

• Optimisation paramétrique sous SolidWorks Simulation

• Simulation Topologique sous ParetoWorks

• Retro-conception Géomagic for Solidworks

OPTIMISATION PARAMÉTRIQUE SOUS FLOW SIMULATION

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OPTIMISATION MULTI-PARAMÈTRES NOUVEAUTÉ 2017

Présentation d’un cas pratique d’optimisation sous Flow Simulation:Calcul de l’orientation d’un clapet dans un circuit de ventilation

Quel angle donner au clapet pour avoir un débit de 20L/s?

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OPTIMISATION MULTI-PARAMÈTRES NOUVEAUTÉ 2017

Après une étude initiale, on vient créer une étude paramétrique

Choisir alors une « optimisation de l’objectif »

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OPTIMISATION MULTI-PARAMÈTRES NOUVEAUTÉ 2017

Définir ensuite le paramètre à optimiser

Renseigner l’intervalle de recherche

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OPTIMISATION MULTI-PARAMÈTRES NOUVEAUTÉ 2017

Choisir la valeur cible et lui donner une tolérance.

Une tolérance trop fine peut faire échouer la résolution

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OPTIMISATION MULTI-PARAMÈTRES NOUVEAUTÉ 2017

Choisir la valeur cible et lui donner une tolérance.

Une tolérance trop fine peut faire échouer la résolution

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OPTIMISATION MONO-PARAMETRIQUE AVANT 2017

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OPTIMISATION MONO-PARAMETRIQUE AVANT 2017

La valeur de l’angle est donc de 0,81RadSoit environ 46°

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OPTIMISATION MONO-PARAMETRIQUE AVANT 2017

Outil limité à 1 seul paramètre

Limite débloquée en 2017

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OPTIMISATION MULTI-PARAMÈTRES NOUVEAUTÉ 2017

Entrée

Sorties

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OPTIMISATION MULTI-PARAMÈTRES NOUVEAUTÉ 2017

Entrée

Sorties

4 clapets indépendants

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OPTIMISATION MULTI-PARAMÈTRES NOUVEAUTÉ 2017

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OPTIMISATION MULTI-PARAMÈTRES NOUVEAUTÉ 2017

Déclaration des Variables de l’optimisation

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OPTIMISATION MULTI-PARAMÈTRES NOUVEAUTÉ 2017

Définition des bornes de l’analyse

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OPTIMISATION MULTI-PARAMÈTRES NOUVEAUTÉ 2017

Déclaration des Objectifs à analyser

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OPTIMISATION MULTI-PARAMÈTRES NOUVEAUTÉ 2017

Définition du nombre d’expériences

Un plan d’expériences est alors proposé automatiquement

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OPTIMISATION MULTI-PARAMÈTRES NOUVEAUTÉ 2017

Une fois le plan d’expérience résolu, il est possible de demander au logiciel de trouver l’optimum

On nous demande à ce moment les objectifs, leur pondération la fonction à minimiser

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OPTIMISATION MULTI-PARAMÈTRES NOUVEAUTÉ 2017

Le logiciel nous propose alors un point de conception au plus proche de nos objectifs compte tenu du plan d’expériences résolu.

On peut, par la suite, résoudre ce point de conception optimal proposé par le logiciel afin de juger de la précision fournie.

Si la précision ne vous satisfait pas, il est toujours possible d’ajouter des points de conception au plan d’expériences afin d’améliorer la qualité du calcul de l’optimum

OPTIMISATION PARAMÉTRIQUE SOUS SIMULATION

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OPTIMISATION PARAMÉTRIQUE SIMULATION MÉCANIQUE

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OPTIMISATION PARAMÉTRIQUE SIMULATION MÉCANIQUE

Console en acier (type S235)Masse initiale: 1320 g

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OPTIMISATION PARAMÉTRIQUE SIMULATION MÉCANIQUE

Etude en simplification 2D « contraintes planes »

Encastrement

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OPTIMISATION PARAMÉTRIQUE SIMULATION MÉCANIQUE

Console conçue instinctivement. Cas simple, pas trop de risque avec un peu de sens mécanique et d’expérience.

Ne peut on pas gagner de la masse sur cette conception?

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OPTIMISATION PARAMÉTRIQUE SIMULATION MÉCANIQUE

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OPTIMISATION PARAMÉTRIQUE SIMULATION MÉCANIQUE

Définition des variables de conception

Définition des contraintes (tenue mécanique et affaissement)

Objectif : réduire la masse

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OPTIMISATION PARAMÉTRIQUE SIMULATION MÉCANIQUE

Le logiciel va Lancer plusieurs analyses afin de créer son plan d’expérienceA partir de celui-ci, il vous proposera un optimum à l’issue.

Cette optimisation paramétrique a permis d’améliorer notre conception en quelques minutes seulement

Masse optimale obtenue avec cette étude: 1173g (gain faible de 11%)

OPTIMISATION TOPOLOGIQUEPARETOWORKS

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OPTIMISATION TOPOLOGIQUE PARETOWORKS

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OPTIMISATION TOPOLOGIQUE PARETOWORKS

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OPTIMISATION TOPOLOGIQUE PARETOWORKS

En optimisation topologique, la démarche qui va suivre est la suivante:• Partir d’un bloc de matière• Appliquer les conditions aux limites• Définir nos critères de dimensionnement• Laisser le programme supprimer la matière non utile

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OPTIMISATION TOPOLOGIQUE PARETOWORKS

En optimisation topologique, la démarche qui va suivre est la suivante:• Partir d’un bloc de matière• Appliquer les conditions aux limites• Définir nos critères de dimensionnement• Laisser le programme supprimer la matière non utile

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OPTIMISATION TOPOLOGIQUE PARETOWORKS

En optimisation topologique, la démarche qui va suivre est la suivante:• Partir d’un bloc de matière• Appliquer les conditions aux limites• Définir nos critères de dimensionnement• Laisser le programme supprimer la matière non utile

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OPTIMISATION TOPOLOGIQUE PARETOWORKS

En optimisation topologique, la démarche qui va suivre est la suivante:• Partir d’un bloc de matière• Appliquer les conditions aux limites• Définir nos critères de dimensionnement• Laisser le programme supprimer la matière non utile

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OPTIMISATION TOPOLOGIQUE PARETOWORKS

En optimisation topologique, la démarche qui va suivre est la suivante:• Partir d’un bloc de matière• Appliquer les conditions aux limites• Définir nos critères de dimensionnement• Laisser le programme supprimer la matière non utile

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OPTIMISATION TOPOLOGIQUE PARETOWORKS

Le résultat est fourni sous forme de fichier STL

RETRO-CONCEPTIONGÉOMAGIC FOR SOLIDWORKS

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RETRO-CONCEPTIONGÉOMAGIC FOR SOLIDWORKS

Scan 3D vers un nuage de points ou STL

Design X ; SolidWorks Capture

Rétro-Conception

(Hybride)

Design X, ScanTo3D Solidworks

Rétro-Conception (Constructive)

Design X ; SolidWorks Capture

Import STL

Logiciel de dessin standard

Deux démarches

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RETRO-CONCEPTIONGÉOMAGIC FOR SOLIDWORKS

Matériel et logiciel puissants intégrés à Solidworks pour la retro-conception et l’ingénierie basée sur les données scannérisées

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DONNÉES D’ENTRÉE

Import de nuages de point: *.asc, *.scn, *.vtxImport de Maillage de polygones: *.g3d, *.obj, *.ply, *.stlImport de points de gille: *.3pi, *.ac, *.btx, *.gpd, *.ptx

Scannerisation en direct depuis Solidworks (récupération d’un nuage de points)

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CONVERSION DU NUAGE DE POINTS EN MAILLAGE

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RETRO-CONCEPTIONGÉOMAGIC FOR SOLIDWORKS

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RETRO-CONCEPTIONGÉOMAGIC FOR SOLIDWORKS

Je vous convie à regarder la vidéo ci-dessous pour une présentation détaillée des outils de rétro conception

https://www.youtube.com/watch?v=Q-uu11wHBBA&list=PLjkvI_IbLbweeJrlJR_KmjB0g8EOoESkg&index=33

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RETRO-CONCEPTIONGÉOMAGIC FOR SOLIDWORKS

Ajout en direct dans Geomagic for SolidWorks de l’outil de création automatique de surfaces à partir du STL

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RETRO-CONCEPTIONGÉOMAGIC FOR SOLIDWORKS

Ajout en direct dans Geomagic for SolidWorks de l’outil de création automatique de surfaces à partir du STL

Poids: 746 gGain de 44% de masse

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RETRO-CONCEPTIONGÉOMAGIC FOR SOLIDWORKS

Autre méthode:

Effectuer des coupes du modèle récupéré et s’en servir pour reconstruire le modèle

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Autre méthode:

Effectuer des coupes du modèle récupéré et s’en servir pour reconstruire le modèle

Poids: 947gGain de 28% de masse

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Autre méthode:

Effectuer des coupes du modèle récupéré et s’en servir pour reconstruire le modèle

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RETRO-CONCEPTIONGÉOMAGIC FOR SOLIDWORKS

Sur ce modèle, une passe supplémentaire d’optimisation avec pour limite 100MPa de contrainte a été appliquée

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Sur ce modèle, une passe supplémentaire d’optimisation avec pour limite 100MPa de contrainte a été appliquée

Masse: 330gGain de 75% de masse

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Sur ce modèle, une passe supplémentaire d’optimisation avec pour limite 100MPa de contrainte a été appliquée

Masse: 330gGain de 75% de masse

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QUESTIONS

?Merci à toutes et tous pour votre attention.

Vous retrouverez bientôt la vidéo de cette présentation sur Leguide3D.com

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