Anne SERVAT Pierre-Louis COUTANCEAU

Semestre 9 Année 2012/2013

Optimisation des structures
Optimisation d’une tour penchée à trois étages
Ce TP a pour but de rechercher la structure optimale à l’aide du logiciel « TOPOSTRUCT » pour ensuite la pré-dimensionner à l’aide de « RDM6 ».

I.

INTRODUCTION

Pour ce TP nous avons choisi de modéliser une tour penchée type tour de pise à trois étages afin d’observer les solutions proposées par le logiciel Topostruct. Ce dernier permet de trouver la structure optimale ; la solution n’étant pas forcément innée car ce logiciel joue avec différentes densités de matière ainsi qu’avec la pénalisation. Bien que ce logiciel modélise des solutions optimales, celles-ci ne sont pas toujours réalisables avec les techniques industrielles et économiques du moment. De ce fait, pour valider le modèle sélectionné à l’aide de Topostruct, nous allons utiliser le logiciel RDM6 pour modéliser le problème avec des éléments simples type « poutre, tubes, plaques, … ».

II.

PARTIE 1 : MODELISATION AVEC TOPOSTRUCTS

1. Généralités
Ce logiciel permet de réaliser de façon simple et rapide la forme optimale d’une pièce. Il suffit pour cela de placer des zones de liaisons (encastrement), des zones de chargements et de rajouter des zones « pleines/vides » de matière selon le besoin. Le logiciel optimise la forme et il est possible de contrôler et d’affiner le résultat en faisant varier certains paramètres : le maillage, la densité et la pénalisation.

2. Modélisation de la tour penchée
La première étape consiste à modéliser la tour, pour cela nous avons considéré le modèle en 3D.

Liaison encastrement

Charge répartie

Zone pleine (densité = 1)

Délimitation du maillage

Anne Servat & Pierre-Louis Coutanceau

1

Nous avons tout d’abord choisi de placer trois zones d’effort cylindrique (en référence à la tour de pise) pour chaque étage. Ensuite nous avons modélisé une zone d’appui (liaison encastrement) assez large