Maîtrise de la robustesse de systèmes dynamiques non-linéaires vis-à-vis de paramètres imprécis (application à l'optimisation de suspensions GMP en phase d'avant-projet)

Abstract

In preliminary projects, numerical optimization techniques allow to obtain efficient solutions rapidly and at lower cost. The aim of such tools is to search and obtain the best design. For a few years, methods of simulation integrating the inaccuracies inherent in the realization of the manufactured goods have been developed. The purpose is then to study the robustness of the solutions with respect to the variability of the parameters of the model. In order to improve the quality of the products it is now essential to take both efficiency and robustness into account. In this study we propose a new robust optimization strategy which allows to handle several objective functions for the improvement of dynamic behaviour of mechanical systems in the design step. The proposed methodology is based on multi-objective optimization method and takes parameters imprecision into account using second-order approximation. Coupling both those methods is justified by the common use of sensitivities. Then, an application on a powertrain mounting system has been performed using this tool. For this industrial test case, new robust and optimal designs have been obtained and validated.En conception d avant projet, les impératifs de rapidité et de réduction des coûts sont à l origine du recours quasi-systématique aux techniques d optimisation numérique. La conception la plus performante est ici l objectif principal recherché. Depuis quelques années, les chercheurs et les industriels s intéressent à des méthodes de simulation intégrant les imprécisions inhérentes à la réalisation des produits manufacturés. L objectif est alors d étudier la robustesse des solutions vis-à-vis de la variabilité des paramètres du modèle. Les produits n étant jamais le reflet exact de la conception optimale retenue, il s avère aujourd hui essentiel de coupler ces deux approches pour répondre également aux exigences de qualité. Les travaux présentés dans ce mémoire concernent la définition d une stratégie d optimisation robuste répondant à des objectifs multiples et adaptée au dimensionnement dynamique de systèmes mécaniques en phase d avant projet. La méthodologie proposée s appuie sur des techniques d optimisation éprouvées et intègre les imprécisions via des méthodes de réanalyse exploitant des développements en série. Le choix de ces deux approches est justifié par l utilisation commune des techniques de sensibilité, permettant ainsi des gains de temps. La méthodologie a été appliquée au dimensionnement fonctionnel d une suspension de groupe motopropulseur (GMP). Cet ensemble mécanique présente en effet des contraintes de dimensionnement multiples et antagonistes associées à des variabilités d une partie de ses constituants. Sur ce cas industriel, la méthodologie a permis de déterminer et de valider des solutions nouvelles garantissant une stabilité des performances.VALENCIENNES-BU Sciences Lettres (596062101) / SudocSudocFranceF