L'innovation par le "Design Bio"

Optimisation topologique

Les techniciens procédaient jusqu'à présent pours la construction de pièces toujours comme ça: Comme le point de la contrainte maximale est également le point le plus critique, ils dimensionnaient les éléments de telle sorte qu'à cet endroit la résistance nécessaire était suffisante. En pratique cela signifie qu', ils faisaient la pièce complète tellement grosse que cela ne pouvait pas échouer même au point le plus faible sous la charge attendue.

 

Comment pouvait-on alors arriver à mettre le matériau seulement à l'endroit nécessaire tout en renoncant à en mettre aux endroits non contraints?

L'invention du design grâce à l'optimisation topologique mathématique permet de construire des pièces mécaniques de telle sorte que les zones avec les contraintes les plus élevées soient renforcées et celles avec les contraintes moins élevées soient réduites. Une pièce est alors formée dans l'ordinateur dans laquelle, les contraintes sont réparties aussi régulièrement que possible. Des pièces qui possèdent en plus d'une rigidité importante également un poids le plus faible possible peuvent ainsi être conçues.
Ainsi, la consommation d'énergie nécessaire en fonctionnement est minimisée pour les pièces en mouvement.

Ce n'est pas par hasard que les formes produites font penser à des structures biologiques; la nature a également comme principe général le souci de répartir régulièrement les forces et ainsi de réduire les contraintes. Non seulement les fourches sont formées selon ce principe, mais également beaucoup d'autres structures biologiques telles les os, les griffes, les becs, les cornes ou les épines.

Comment se déroulent les différentes étapes de l’optimisation de la topologie, de la définition des spécifications prescrites à la pièce optimisée?

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