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Faculté des Sciences appliquées
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MASTER THESIS
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Travail de fin d'études et stage[BR]- Travail de fin d'études : Développement de contraintes de connectivité pour un solveur d'optimisation topologique[BR]- Stage d'insertion professionnelle : SISW NV (Siemens)

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Zola-Batomene, Esteban ULiège
Promotor(s) : Duysinx, Pierre ULiège
Date of defense : 26-Jan-2024 • Permalink : http://hdl.handle.net/2268.2/19545
Details
Title : Travail de fin d'études et stage[BR]- Travail de fin d'études : Développement de contraintes de connectivité pour un solveur d'optimisation topologique[BR]- Stage d'insertion professionnelle : SISW NV (Siemens)
Author : Zola-Batomene, Esteban ULiège
Date of defense  : 26-Jan-2024
Advisor(s) : Duysinx, Pierre ULiège
Committee's member(s) : Béchet, Eric ULiège
Bruls, Olivier ULiège
Fernandez Sanchez, Eduardo Felipe ULiège
Tenorio Simoes, Eduardo 
Lemaire, Etienne 
Language : French
Keywords : [fr] Optimisation Topologique
[fr] Contraintes de connectivités
[fr] Connectivité structurale
Discipline(s) : Engineering, computing & technology > Civil engineering
Institution(s) : Université de Liège, Liège, Belgique
Degree: Master : ingénieur civil mécanicien, à finalité spécialisée en mécatronique
Faculty: Master thesis of the Faculté des Sciences appliquées

Abstract

[fr] Le mémoire porte sur l'amélioration d'un solveur d'optimisation topologique en mettant en place des stratégies visant à garantir la connectivité du résultat. Cette mission revêt d'une grande importance, car elle permettra d'optimiser les conceptions tout en assurant leur faisabilité pratique.

Le solveur d'optimisation topologique permet aux concepteurs de générer des concepts à partir de spécifications structurales de base. Cependant, dans des cas extrêmes, les résultats obtenus peuvent manquer de connectivité, ce qui nécessite le développement de stratégies spécifiques pour résoudre ce problème. Ce travail consiste donc à concevoir et évaluer des approches destinées à garantir la connectivité des conceptions optimisées. Il a été effectué, en collaboration étroite avec l'équipe d'ingénieurs expérimentés de chez Siemens, qui ont apporté conseils et soutien tout au long du stage.

Pour chacune des stratégies envisagée, seront développés des algorithmes, en MATLAB, visant à garantir que les conceptions optimisées restent connectées et peuvent être fabriquées sans difficulté. De plus, seront conduites des simulations pour valider l'efficacité des stratégies de connectivité mises en place.

Les deux stratégies principales qui ont été exploré, classées par ordre de complexité, sont :

1. Ajout d'un problème statique thermique auxiliaire : Cette approche consiste à imposer une contrainte de température qui assure la propagation adéquate de la chaleur depuis les points d'application de forces vers les zones avec des conditions aux limites mécaniques (ou vice versa). Cette méthode s'inspire de la contrainte évitant les cavités fermées, telle que décrite par Li en 2016.

2. Formulation d'une contrainte alternative basée sur les valeurs propres de la matrice de conductivité thermique : Cette stratégie vise à éliminer le choix arbitraire de la température limite en utilisant les valeurs propres de la matrice de conductivité thermique, qui est significativement plus petite que la matrice de raideur structurelle. Comme décrit par Donoso en 2023.


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Author

  • Zola-Batomene, Esteban ULiège Université de Liège > Master ing. civ. méc. fin. spéc. mécatron.

Promotor(s)

Committee's member(s)

  • Béchet, Eric ULiège Université de Liège - ULiège > Département d'aérospatiale et mécanique > Conception géométrique assistée par ordinateur
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  • Bruls, Olivier ULiège Université de Liège - ULiège > Département d'aérospatiale et mécanique > Laboratoire des Systèmes Multicorps et Mécatroniques
    ORBi View his publications on ORBi
  • Fernandez Sanchez, Eduardo Felipe ULiège Université de Liège - ULiège > Département d'aérospatiale et mécanique > LTAS-Mécanique numérique non linéaire
    ORBi View his publications on ORBi
  • Tenorio Simoes, Eduardo Siemens
  • Lemaire, Etienne Siemens
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