Contribution à la modélisation et optimisation des structures composites

Abstract

L’objectif principal de ce travail est de proposer une contribution dans la démarche de conception et optimisation des structures composites. Il s’intègre dans le cadre des activités de recherche visant à mettre en œuvre des développements et réalisations spécifiques à partir des motivations industrielles, pour la conception et l’analyse des composites particuliers qui peuvent être définies en amont d’une entreprise. Plus spécifiquement, il s’agit d’adapter des modèles théoriques issus de la mécanique des structures composites pour traiter des cas concrets en abordant les différents aspects de programmation technique posés par le problème de la conception mécanique assistée par ordinateur relative aux structures composites. Dans cet objectif des modèles théoriques ont été adaptés, testés et validés, afin de pouvoir dégager celui ou ceux qui seront retenus pour entamer la conception optimisée des structures composites, dans sa phase relative à la modélisation mécanique et aux calculs scientifiques. L’aspect technique de notre démarche est consacré à la proposition et à la vérification de différents modèles de calculs nécessaires à l’optimisation de la conception des produits finis. Ceci se fait conformément à des lois issues de différents modèles techniques et numériques, basés sur les méthodes de programmation informatique et sur des critères d’optimalité et / ou des techniques des plans d’expériences. Nous montrerons dans ce travail, les possibilités et les limitations de cette démarche à travers des exemples de structures composites destinées à des applications réelles. Cependant, vu la complexité du problème, nous l’aborderons sous deux aspects différents. Le premier aspect est essentiellement fondamental. En revanche, le second est technique et a pour objet la mise en valeur des modèles théoriques, développés dans le premier volet de notre démarche. Dans un cadre plus général, ce travail a permis de situer le contexte dans lequel se pose le problème de l’optimisation de la conception et l’analyse mécanique des structures composites. Il a montré et a confirmé dans le cadre de tel contexte que les outils de modélisation économique couplés à des techniques de programmation, ave les moyens de calculs actuels permettent d’optimiser les différentes phases de la conception relative à la prévision de comportement mécanique des composites.