VALIDATION ET CAS D’ETUDE

DEFINITION DE CAS D’ETUDE

CONTEXTE Nous avons testé la méthode proposée en utilisant l’outil ECOTRIAL. Le but de cette étude est de monter l’intérêt et l’applicabilité de la méthode. Le résultat attendu n’est pas en soi de trouver la meilleure solution mais de montrer que cette méthode permet d’accéder à un éventail de concepts dotés d’éléments d’aide à la décision. Nous rechercherons donc des concepts particulièrement différents en termes de matériaux, procédés et formes. Pour l’étude de cas, nous avons pris comme thème le projet «ATTA» conçu et développé des ingénieurs, à la fois étudiants du master en ingénierie de l’Université EAFIT de Medellin, Colombie. L’objectif global du projet ATTA (FIGURE 124) est de concevoir un dispositif pour le transport et la manutention des poteaux électriques par huit hommes en zones difficilement accessibles (Restrepo, 2012). FIGURE 124 VISUALISATION GLOBALE (Restrepo, 2012) Deux systèmes ATTA (FIGURE 125) sont nécessaires pour porter un poteau par l’intermédiaire de la pièce B. Chaque système est porté par quatre personnes de part et d’autre du bras porteur A. Le système est articulé à cause des défauts de terrains, de la pente et pour pouvoir passer les obstacles rencontrés. L’étude va porter sur la conception de la pièce C d’articulation de l’ensemble (FIGURE 126). Cette pièce permet la double liaison pivot d’axes perpendiculaires entre le bras porteur A et le palonnier E que deux personnes porteuses soutiennent sur leurs épaules. Elle est articulée avec le bras porteur A et une pièce D, elle-même en liaison complète avec le palonnier E.

RECHERCHE DE TRIPLET

Cadre de conception

L’analyse fonctionnelle et les contraintes de conception précédemment citées fixent le cadre de la conception : – Le matériau doit résister aux intempéries et à des efforts cycliques, nous en déduisons que le matériau doit être métallique et être inerte en corrosion. D’après nos bases de données, l’acier inoxydable (Steel) et les alliages d’aluminium Aide à la décision en conception préliminaire par l’estimation des impacts environnementaux 136 Lina Maria Agudelo Gutiérrez (Aluminium) peuvent être sélectionnés. Les données que l’on a dans la base ECOTRIAL ne font pas la différence entre un acier inoxydable et un acier ordinaire. Nous pourrions penser à un acier galvanisé mais les frottements dans les liaisons réfutent ce choix, – Le guidage en rotation et l’adéquation avec le bras porteur orientent vers une forme cylindrique de section circulaire ou carrée, enveloppe du bras porteur tubulaire. – Les guidages d’axe perpendiculaire imposent des perçages et des dressages de surface par fraisage ou tournage. Nous nous plaçons dans la démarche inductive. 

Recherche de TRIPLETs

Le cadre de conception défini impose de démarrer la recherche de TRIPLETs par la variable Matériau en recherchant les TRIPLETs possibles avec les deux matériaux : Steel et Aluminium. De même une conception simple dans ce cadre impose quelques caractéristiques de forme : – Axe de la pièce rectiligne : Straight – Epaisseur constante : Constant – Section constante : Constant – On peut ajouter que l’on n’a pas besoin de détails de surface : Without details L’expression de la forme nous permet encore de pouvoir faire certains choix : 𝐹𝑜𝑟𝑚𝑒(𝐶) = [𝐇𝐨𝐥𝐥𝐨𝐰 𝐨𝐫 𝐒𝐨𝐥𝐢𝐝, Straight, Constant, Constant, 𝐏𝐥𝐚𝐧𝐞 𝐨𝐫 𝐂𝐮𝐫𝐯𝐞 𝐨𝐫 𝐂𝐢𝐫𝐜𝐮𝐥𝐚𝐫, Without details] On continue par la recherche de tous les procédés de fabrication pour compléter la recherche des triplets possibles pour cette combinaison de matériau (M), procédé (P), forme (S) (définie partiellement). 

Démarche de conception

Les caractéristiques de forme et le matériau choisi ont induit la recherche des TRIPLETS possibles (démarche inductive). ECOTRIAL nous propose différents procédés liés aux choix initiaux de matériaux. Ainsi, ECOTRIAL va induire le raisonnement du concepteur en lui proposant différentes alternatives et on peut ainsi imaginer beaucoup de concepts (FIGURE 128). Dans notre exemple d’application nous proposons de définir 6 concepts parmi tous les concepts possibles