L’optimisation détermine la conception optimale, en fonction de l’objectif sélectionné, afin d’obtenir à la fois des pièces plus légères et une augmentation de performance.
Dans SOLIDWORKS Simulation Professional, on retrouve deux techniques d’optimisation :
1. Etude de conception
Basée sur la variation des données telle que les cotes ou le nombre de répétitions.
Dans l'exemple ci-dessous, le nombre d’ailettes a été modifié, entre 20 et 60, ainsi que leur épaisseur, entre 2 mm et 6mm, dans le but de réduire la masse du dissipateur thermique en veillant à ce que sa température maximale reste inférieure à 76°C.
2. Etude de topologie
Propose des concepts sur base d’une distribution optimale de matière.
2.1. Processus général
Une étude de topologie effectue l'optimisation topologique non paramétrique des pièces en commençant par un espace de conception maximal (qui représente la taille maximale autorisée pour un composant) et en prenant en compte tous les déplacements imposés appliqués ainsi que toutes les charges et toutes les limites de fabrication imposées appliquées. L'optimisation de la topologie cherche une nouvelle présentation du matériau à l'intérieur des limites de la géométrie maximale autorisée en redistribuant le matériau. Le composant optimisé satisfait toutes les exigences mécaniques et de fabrication requises.
Par exemple, vous pouvez optimiser la pièce d'un mécanisme d'ouverture de capot de voiture, comme illustré dans l'image ci-dessous, en matière de force et de poids (image fournie avec l'autorisation de Ring Brothers LLC).
2.2. Flux de travail
En fonction des paramètres de l'objectif d'optimisation, des contrôles de fabrication, du maillage, des charges et des conditions aux limites, le processus d'optimisation produit une conception acceptable dérivée de l'espace de conception maximal initial.
Combinaison de la simulation topologique avec l’impression 3D
L’optimisation topologique peut être combinée de façon très intéressante avec les méthodes de fabrication additive. En effet, la création de géométries complexes n'est pas réalisable via les procédés d’usinage conventionnels alors que la fabrication additive permet de réaliser des pièces composées de cavités emprisonnées dans un volume ou de canaux non rectilignes.
En combinant la technique de l’optimisation topologique avec les procédés d’impression 3D, la conception de produits à très hautes performances est améliorée et accélérée. Elle permet, en outre, de minimiser le volume et la masse. Par conséquent, la réalisation de formes complexes n’influence pas le coût pour les techniques additives vu que le coût est lié principalement au volume de la pièce. La complexité de la pièce n’est alors plus un problème mais un atout.
Cadmes est partenaire de Mark3D, revendeur officiel de la marque Markforged. Si vous êtes intéressé par la fabrication additive, n'hésitez pas à nous contacter.
