Objectif du projet

Compétences attendues

A2. Analyser le système
- identifier les matériaux des constituants et leurs propriétés en relation avec les fonctions et les contraintes.

A3. Caractériser des écarts
- comparer les résultats expérimentaux avec les critères du cahier des charges et interpréter les écarts ;
- comparer les résultats expérimentaux avec les résultats simulés et interpréter les écarts ;
- comparer les résultats simulés avec les critères du cahier des charges et interpréter les écarts.

B1. Identifier et caractériser les grandeurs agissant sur un système
- choisir les grandeurs et les paramètres influents en vue de les modéliser.

B2. Proposer ou justifier un modèle
- associer un modèle à un système ou à son comportement ;
- préciser ou justifier les limites de validité du modèle envisagé.

B3. Résoudre et simuler
- choisir et mettre en oeuvre une méthode de résolution ;
- simuler le fonctionnement de tout ou partie d’un système à l’aide d’un modèle fourni.

B4. Valider un modèle
- interpréter les résultats obtenus ;
- modifier les paramètres du modèle pour répondre au cahier des charges ou aux résultats expérimentaux ;
- valider un modèle optimisé fourni.

C2. Mettre en oeuvre un protocole expérimental
- conduire les essais en respectant les consignes de sécurité à partir d’un protocole fourni ;
- traiter les données mesurées en vue d’analyser les écarts.

D2. Mettre en oeuvre une communication
- choisir un support de communication et un média adapté, argumenter ;
- produire un support de communication ;

Objectif du projet

La pièce d'origine est usinée dans la masse, elle pèse 2101 g.

Elle dispose de 4 trous de fixation pour vis M10 et d'un trou de goupillage de diamètre 15 mm qui doivent obligatoirement etre conservés dans la solution choisie.

L'objectif du projet est de réduire au maximum le poids de la pièce en conservant les caractéristiques mécaniques demandées par le cahier des charges


 

piece-d-origine.png

Cahier des charges - Système souhaité

Le cahier des charges impose pour la pièce réelle:

  • La résistance de la pièce sous une charge verticale de 35000N
  • Epaisseur minimum de la paroi 1.25 mm
  • Position des trous de fixation et de goupillage inchangée
  • Matière: Ti-6Al-4V
  • La géométrie modifiée doit s'incrire dans l'enveloppe de la pièce d'origine

Le cahier des charges impose pour la pièce réalisée:

  • La résistance de la pièce sous une charge verticale de 1000N
  • Epaisseur minimum de la paroi 1.25 mm
  • Position des trous de fixation et de goupillage inchangée
  • Matière: ABS
  • La géométrie modifiée doit s'incrire dans l'enveloppe de la pièce d'origine

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Organisation du projet

Le projet est réalisé en trois phases:

Présentation du projet.

Phase 1: Etude dela pièce d'origine (2x2h00 maximum)

  • Recherche des caractéristiques du matériau utilisé. ( Ti-6Al-4V et ABS)
  • Réalisation du test sous charge sur pièce d'origine ABS échelle 1/2 réalisé à l'imprmante 3D (Système réel) sur la machine BED-100 de chez 3R. Calcul du coefficient  de poids réel (kRéel = poids / résistance)
  • Réalisation sur Solidworks Simulation d'un test sous charges de la pièce d'origine.(Système  d'origine simulé). Calcul du coefficient  de poids simulé (ksimulé = poids / résistance)
  • Analyse des écarts entre se système simulé, le système réele t le système souhaité, de pa pièce d'origine.

Phase 2: Réalisation d'un modèle simulé optimisé (2x2h00 maximum)

  • Recherche à partir des résultats de la simulation des zones optimisables.
  • Proposition d'une solution optimisée, testée en résistance sur sur Solidworks Simulation.
  • Calcul du nouveau coefficient de poids sur le système simulé (ksimulé = poids / résistance)

Phase 3: Réalisation et esure sur le modèle Réel optimisé (2x2h00 maximum)

  • Réalisation d"un prototype à l'échelle 1/2 en ABS sur imprimante 3D.
  • Test du prototype sous charge sur machine BED-100 de chez 3R.
  • Analyse des essais et propositions d'amélioration.
  • Calcul du nouveau coefficient de poids sur le système réel (kRéel = poids / résistance)
  • Analyse des écarts
  • Conclusion sur l'étude.

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