Optimisation Topologique
GDTech peut vous aider à optimiser vos designs en utilisant les meilleurs logiciels du marché pour l’optimisation topologique : Siemens TOPOL, 3DS TOSCA, ANSYS et OOFELIE. GDTech s’appuie sur de nombreuses années d’expérience de ses collaborateurs pour tirer le meilleur de ces outils.
L’optimisation topologique couvre aujourd’hui 3 disciplines différentes : la mécanique, la thermique et le fluide. La combinaison de ces outils et des possibilités de fabrication différentes proposées par la fabrication additive vous permet d’améliorer les performances de vos pièces : leur poids, les pertes de charge, les échanges ou la dissipation de chaleur… Lorsque chaque gramme ou chaque Pascal compte, l’optimisation topologique est votre maître atout !
L’optimisation topologique mécanique est la plus classique : l’algorithme détermine pour chaque élément du modèle s’il doit être conservé ou pas et choisit ceux qui participent le plus à l’objectif : raideur maximale pour une mase donnée, avec des contraintes sur les déplacements en certains points, les contraintes de Von Mises à ne pas dépasser, des tailles de membre minimales ou maximales, des contraintes liées aux procédés de fabrication…
Cette discipline a toujours souffert de la difficulté de fabriquer les résultats de par la complexité géométrique de ceux-ci, mais la fabrication additive a résolu ce problème et lui a donné un second souffle.
GDTech bénéficie de nombreuses années d’expérience dans le domaine de l’optimisation en général et de l’optimisation topologique en particulier, afin de tirer au mieux parti de ces outils dédicacés.
Optimisation topologique d’un étrier de frein
Optimisation topologique de la veine fluide d’un tube en T afin de minimiser les pertes de charge.
Plus récemment, une autre discipline de l’optimisation est devenue plus populaire : l’optimisation topologique fluide. Basée sur un principe similaire à sa consœur mécanique, elle ajoute de la matière dans un domaine fluide afin de guider celui-ci au mieux et réduire au maximum les pertes de charge dans ce fluide. Les algorithmes étant directement intégré aux solveurs d’équations des logiciels CFD (qui sont itératifs), effectuer une optimisation topologique ajoute seulement environ 20% de temps de calcul à une résolution classique.
Sur l’exemple présenté, le passage d’une conduite en T à la conduite en Y optimisée a permis de réduire les pertes de charge de moitié, en supprimant la plupart des recirculations engendrées par le changement de direction.
L’optimisation topologique thermique est une discipline encore plus récente. Elle permet de maximiser la chaleur conduite par la matière pour une masse donnée. Son utilisation reste cependant aujourd’hui au niveau de la R&D, contrairement aux deux autres physiques pour lesquelles des études sur des cas industriels sont effectuées régulièrement.
Optimisation topologique thermique des supports d’impression pour la fabrication additive