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Incertitudes et fiabilité des systèmes multiphysiques s’intéresse aux avancées de la recherche et de l’industrie appliquées aux domaines de l’optimisation, de la fiabilité et de la prise en compte des incertitudes des systèmes. Ce couplage est à la base de la compétitivité des entreprises dans les secteurs de l’automobile, de l’aéronautique, du génie civil ou de la défense.
La revue regroupe les contributions dans les domaines variés de l’optimisation des systèmes (incertitude, fiabilité, conception optimale et optimisation, dimensionnement, forme, topologie, multi-objectif et métaheuristique). Elle s’intéresse également à la robustesse et aux facteurs de sécurité optimaux.
Uncertainties and Reliability of Multiphysical Systems focuses on the advances in research and industry applied to the fields of optimization, reliability and the consideration of uncertainty in systems. This combination is the source of competitiveness between firms in the automobile, aerospace, civil engineering or defense industries.
The journal brings together contributions in the varied fields of systems optimization (uncertainty, reliability, optimal design and optimization, size calculation, shape, topology, multi-objective and metaheuristics). It also focuses on robustness and on optimal safety factors.
In certain industries, the different operations are very complex, and a small error may lead to a catastrophe. So, there is a strong need to establish an effective maintenance program to avoid any possible error. A concept called Reliability-Centered Maintenance (RCM) was found in the 1960s and initially oriented towards maintaining aircrafts. The objective of this overview is to present the different difficulties when implementing RCM strategy in other industrial fields. So, we first present some RCM concepts and next deal with the most used assessment methods such as Risk Priority Number (RPN) method and Military Standard one. Failure Mode and Effect Analysis (FMEA) as a structured approach is used next to discover potential failures that may exist within a product design or production process. Far away from aviation industry, a coffee maker is considered as an illustrative example to provide the newcomers with a simplified way to implement the RCM concepts in different industrial sectors. Several failure modes considering MSG-3 standard are presented to provide the suitable preventive maintenance actions. Finally, a discussion and future perspective section provides some critical points and future propositions when implementing this strategy in other industrial fields such as additive manufacturing.
L’objectif principal de cet article est d’étudier la performance d’une méthodologie basée sur la méthode de Lattice Boltzmann à temps de relaxation multiple (LBM-MRT) pour résoudre le modèle de turbulence à deux équations k - ϵ, et traiter avec précision un écoulement incompressible à un grand nombre de Reynolds (Re) dans des régions avec des coins et des frontières courbées. Pour réaliser cet objectif, nous avons opté pour un écoulement entraîné par la paroi dans une cavité semi-circulaire. Sur la base des résultats numériques obtenues et présentées dans cet article, le modèle montre sa capacité à capturer la formation des tourbillons primaires, secondaires et tertiaires au fur et à mesure que le nombre de Reynolds Re augmente, et ceci présente une grande concordance avec la littérature.
La technologie FDM en impression 3D est une avancée majeure dans la fabrication additive, offrant divers avantages tels que la réduction de masse, la liberté de conception et la rapidité de prototypage. Cependant, le comportement mécanique des pièces dépend des paramètres d’impression. Bien que populaire et économique, le FDM a des limites comme le temps d’impression et les finitions de surface. L’optimisation des paramètres, comme la température et la vitesse d’extrusion, est essentielle pour les propriétés mécaniques des pièces. Des choix judicieux peuvent améliorer la résistance via la densité et le motif de remplissage. Une recherche continue dans ce domaine est cruciale pour des applications plus diversifiées et personnalisées dans des industries telles que la médecine et l’aéronautique.
L’optimisation topologique pour la fabrication additive est un domaine en évolution rapide qui possède un immense potentiel pour révolutionner les processus de conception. Les concepteurs peuvent explorer des géométries et des structures complexes qui étaient auparavant inaccessibles en tirant parti des capacités de la fabrication additive. De plus, l’intégration des contraintes de fabrication additive dans les méthodes d’optimisation topologique permet la création de conceptions optimisées qui sont non seulement esthétiquement agréables, mais aussi fonctionnellement supérieures. Cet article se penche sur la différence entre les méthodes d’optimisation topologique les plus fréquemment employées et les contraintes inhérentes à la fabrication additive qui doivent être intégrées dans les formulations de l’optimisation topologique.
L’objectif de cet article est de passer en revue les différentes méthodes utilisées pour évaluer les technologies de fabrication additive (FA), en particulier la technologie dépôt de fil fondu (DFF) ou fused deposition modeling (FDM). Plusieurs méthodes sont donc présentées. En outre, certains travaux scientifiques publiés en rapport avec ces méthodes sont discutés. Une étude comparative de ces méthodes d’optimisation est également réalisée, y compris leurs points forts et leurs inconvénients. Malgré certaines limites de ces méthodes dues aux contraintes de la technologie FDM, cet article montre leur importance dans la sélection optimale des paramètres d’impression 3D.
During the last two decades, the different developments of Reliability-Based Topology Optimization (RBTO) can be divided into two groups. The first group called developments from a point of view ’topology optimization’, leading to different layouts with decreasing rigidity (increasing compliance) levels which is considered as a drawback of these methods. In addition, some researchers consider that there is no physical meaning when representing the limit state function by the prescribed volume constraint. However, the second group, being called developments from a point of view ’reliability analysis’, often leads to same layouts with increasing rigidity (or decreasing compliance) levels. The single drawback of these methods is to provide the same layouts with different thickness. Some researchers consider that this finding does not represent any importance since a detailed design stage is required to control the structural rigidity. To overcome both drawbacks, Reverse Optimum Safety Factor (ROSF) approaches are presented here to combine the two points of view to generate several layouts with increasing rigidity levels. These strategies are applied to the total hip replacement at the conceptual design stage. This way several types of hollow stems are generated considering the daily loading cases. The ROSF approaches are compared with the previous Inverse Optimum Safety Factor (IOSF) approaches. The results show that despite both approaches leading to several layouts, the ROSF approaches provide layouts with increasing rigidity (or decreasing compliance) levels. In addition to this advantage, the developed approaches lead to a decrease of material quantity in some cases (higher rigidity and less material quantity). The resulting hip stems can be additively manufactured to guarantee the configuration optimality without performing shape and sizing optimization procedures.
Comité de rédaction
Rédacteur en chef
Abdelkhalak EL HAMI
INSA Rouen
abdelkhalak.elhami@insa-rouen.fr
Membres du comité
Seifedine KADRY
American University of the Middle East
Koweït
skadry@gmail.com
Ghais KHARMANDA
Lund University
Suède
ghias.kharmanda@bme.lth.se
Philippe POUGNET
Valeo, Paris
philippe.pougnet@valeo.com
Bouchaïb RADI
University Hassan Premier, Settat
Maroc
bouchaib.radi@uhp.ac.ma