Optimisation de poids de pièces massives de bogie

Optimisation de poids de pièces massives de bogie
Résumé
De nos jours, les outils numériques sont devenus indispensable pour prédire le
comportement d’une structure. Cela permet de réduire le nombre d’essais, donc les
dépenses, tout en concevant des pièces de plus en plus performantes et fiables. Dans cette
optique, l’optimisation fait partie des outils les plus utilisés pour réduire la masse d’une
structure ou encore son encombrement.
C’est dans ce cadre que l’entreprise Segula Technologies m’a accueilli pour travailler sur
l’optimisation de poids. Ce stage de 6 mois a été effectué en collaboration avec l’entreprise
ferroviaire Alstom, situé au Creusot, dont l’activité principale est la fabrication de bogie de
train.
J’ai travaillé sur une bielle de traction de
bogie, pièce massive pesant 177 Kg.
L’objectif était d’alléger la masse de cette
pièce tout en respectant des critères
mécaniques.
Le premier critère à respecter était la
tenue de la pièce en fatigue sous
traction/compression, représentant le
fonctionnement du train en service.
Le second critère était de vérifier la
résistance de la pièce à des efforts
exceptionnels tels que le tamponnement.
L’optimisation traitée est une optimisation topologique, à savoir une réparation de la
matière dans un volume donné, et été réalisé sur les logiciels Hypermesh et OptiStruct.
Rémi Gsell - Stage de fin d’étude (Avril à Septembre 2011)
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Weight optimization of railway bogie parts
Abstract
Today, numerical tools have become indispensable to predict the behaviour of a structure.
We can reduce the number of tests, so saving money, while designing parts more efficient
and reliable. In this context, optimization is one of the most used tools to reduce the mass of
a structure or its size.
In this context the company Segula Technologies welcomed me to work on weight
optimization. This 6 months internship conducted in collaboration with the railway company
Alstom, located in Le Creusot, whose main activity is the production of bogie.
I worked on a traction rod, massive part
weighing 177 Kg.
The goal of this internship was to minimize
the mass of the structure while respecting
mechanical criteria.
The first criterion was to respect the fatigue
strength under traction/compression,
representing service condition.
The second criterion was to check the
resistance of the structure to exceptional
loads such as bumping.
The optimization treated is a topological one, that is to say a material distribution in a given
volume, and was carried out on Hypermesh and OptiStruct.
Rémi Gsell - Stage de fin d’étude (Avril à Septembre 2011)
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