Auteur : Sébastien Campocasso
9 décembre 2019 : Soutenance de Thèse de Myriam ORQUERA
« Conception pour la fabrication additive – Approche méthodologique pour les systèmes mécaniques multicorps »

L’optimisation topologique (OT) est un outil mathématique permettant d’obtenir une répartition optimale de matière. A partir d’un volume donné, soumis à des chargements, l’OT aboutit à un concept de pièce répondant à un objectif et respectant des contraintes. En règle générale, ce concept, de forme très complexe, est irréalisable par des procédés de fabrication conventionnels. Les procédés d’obtention par fabrication additive (FA), relativement récents, permettent de déposer le matériau là où il est nécessaire et rendent ainsi possible la fabrication de pièces topologiquement optimisées ne pouvant pas être obtenues par des procédés traditionnels.
Dans la littérature scientifique, les méthodologies de conception pour la fabrication additive sont souvent appliquées à une seule pièce mécanique et peu d’articles traitent de la conception optimisée d’un système mécanique multicorps.
Ce travail de thèse a donc pour thématique générale la conception de systèmes mécaniques multicorps pour la FA. Ceux-ci sont composés de pièces liées entre elles par des liaisons cinématiques et ayant des mouvements relatifs. L’objectif de la thèse est de proposer une méthodologie de conception permettant d’obtenir un produit fabricable par FA et optimisé à l’échelle du système par rapport aux besoins fonctionnels.
Dans ce but, et afin de tirer profit de toutes les possibilités de la FA, ce mémoire propose, dans un premier temps, une classification des optimisations réalisables lors de la conception d’un produit. Trois optimisations sont identifiées : l’optimisation architecturale, l’optimisation fonctionnelle puis l’optimisation topologique. La chronologie d’application et une démonstration des apports de chacune de ces optimisations sont établies.
Dans un deuxième temps, une méthodologie d’optimisation topologique de systèmes multicorps (TOMS Topological Optimization of a Mechanical System) est développée afin de prendre en compte l’impact de la diminution des masses et inerties de chacune des pièces du système sur les autres. Pour cela, une boucle d’optimisation est proposée pour réaliser des itérations d’OT. Puis, l’impact de l’ordre dans lequel sont optimisées les pièces (appelé un chemin d’optimisation) sur le résultat de conception est étudié. Des principes de choix de chemin d’optimisation ont ainsi pu être établis afin d’obtenir le mécanisme répondant au mieux aux besoins du concepteur.
Enfin, les trois optimisations (architecturale, fonctionnelle et TOMS) sont intégrées au processus global de conception d’un produit. Une méthodologie globale de conception, intégrant chaque étape du processus avec toutes les données nécessaires, est ainsi proposée. Cette méthodologie permet de concevoir aussi bien une seule pièce qu’un système mécanique multicorps, de la rédaction du cahier des charges à la conception du brut fabricable par FA.
Financement ROBWELD
ROBWELD: Robotised Welding (2019) Responsable COSMER : Sébastien Campocasso Résumé Dans le cadre du financement ROBWELD, un dispositif de soudage Fronius TPS500i CMT a pu être intégré à la Cellule Read more →
Projet ROBOWAM
ROBOWAM : Robotised Wire Additive Manufacturing (2018-2020) Responsable COSMER: Sébastien Campocasso Partenaires : Poly-Shape Résumé Les travaux de recherche, principalement effectués dans le cadre de la thèse de Maxime Chalvin, Read more →
Equipement de fabrication additive robotisée WAAM
Installations expérimentales : – Robot de soudage Fanuc 120iC avec contrôleur R30iB+. Charge maximum : 20 kg. – Positionneur 2 axes Fanuc. Charge maximum : 500 kg. – Source de Read more →
Développement de stratégies de fabrication pour la réalisation par WAAM de pièces légères obtenues par assemblage de motifs
Lewis ANDURAND (oct. 2019) Financement : Projet BeShape (ANR PRCE 218 BeShape) Entreprises partenaires : DPRI, Prodways RAF, Safran Encadrement : Vincent HUGEL, Sébastien CAMPOCASSO et Matthieu MUSEAU (G-SCOP) Les technologies Read more →
Lewis ANDURAND
Doctorant bureau : GM-111 tel : 04.94.14.23.60 mail : lewis-andurand ‘at’ etud.univ-tln.fr Bio Ingénieur Arts et Métiers ayant effectué un Master of Science en Génie Électronique à l’Université de Lancaster (Angleterre). Doctorant Read more →
2 sujets de thèse pour la rentrée 2019 dans le cadre du projet ANR BeShape
Le projet ANR BeShape recrute deux doctorants pour la rentrée 2019. Pour candidater, envoyez vos CV et lettres de motivation aux contacts mentionnés dans les sujets.
Sujet 1 : Création, sélection et assemblage de motifs pour la conception de pièces légères fabriquées par WAAM
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- Localisation : Laboratoire G-SCOP, Grenoble
- Mots clés : Fabrication Additive, Wire and Arc Additive Manufacturing, Optimisation Topologique, Modélisation de produits
Sujet 2 : Développement de stratégies de fabrication pour la réalisation par WAAM de pièces légères obtenues par assemblage de motifs
- Télécharger le sujet détaillé
- Localisation : Laboratoire COSMER, Toulon
- Mots clés : Fabrication Additive, Wire and Arc Additive Manufacturing, Génération de
trajectoires multi-axes
Projet ANR BeShape
BeShape (ANR PRCE 2018) : Conception de pièces légères fabriquées par apport de fil et arc électrique (2019-2023) Responsable scientifique COSMER : Sébastien Campocasso Coordinateur national du projet : Matthieu Read more →
Fabrication additive par dépôt de fil robotisé multi-axes – Optimisation des trajectoires de dépôt et du pilotage du robot
Maxime CHALVIN (sept. 2017) Financement : CDSN (Contrat Doctoral Spécifique pour Normalien) Entreprise partenaire : Poly-Shape Encadrement : Vincent HUGEL et Sébastien CAMPOCASSO Depuis plusieurs années, la fabrication additive est en Read more →
