Contribution to specifications research for the management of geometric variations at the earlier in the design cycle

Contribution à la recherche de spécifications pour la gestion des variations géométriques au plus tôt dans le cycle de conception

Renaud Costadoat (1)

1 LURPA - Laboratoire Universitaire de Recherche en Production Automatisée

The present work introduces a method called GeoSpecif. The aim of this method is to have a helping role in the research of geometrical specifications. Moreover, this method has to be integrated to the design cycle. These studies on specification are based on two tools : The Small Displacements Torsor, for the simulation, The GeoSpelling language, for the expression of specification. The product is modelled by two views : first, the geometry (which corresponds to the parts) and second, the architecture (which corresponds to the assembly). The method can be decomposed into several stages : Testing the nominal mechanism in order to check the robustness of the design, Generating a flawed architecture to find solutions to manage overconstraint mechanisms, Defining a specification on influential elements, expressed with the GeoSpelling langage. As an industrial application of these results, a specific mechanism was used : a Eurocopter ®sleeve. The method allows to go from a simulation of the geometrical variations of parts thanks to the Small Displacements Torsor tool to a specification expressed with the language GeoSpelling. It can be applied to any kind of overconstraint mechanism without modifying its behaviour, with the introduction of interfaces after the positioning sequence has been created. Its purpose is to help the designer for all those steps. The specification that results from the simulation with this method is close to the functional need of parts.

Les travaux présentés proposent une méthode appelée GeoSpecif. L'objectif de cette méthode est de proposer une assistance à la recherche de spécifications géométriques. Cette méthode doit, de plus, s'intégrer au cycle de conception. Ces travaux sur la spécification sont basés sur deux outils : le Torseur des Petits Déplacements, pour la simulation, le langage GeoSpelling, pour l'expression de la spécification. Le produit est modélisé par deux vues, une première géométrique (correspondant aux pièces) et une seconde architecturale (correspondant à l'assemblage). La méthode peut être décomposée en plusieurs étapes : éprouver le mécanisme nominal afin de vérifier la robustesse de la conception, générer une architecture avec défauts afin de trouver des solutions pour gérer les mécanismes hyperstatiques, mettre en place une spécification, sur les éléments influents, exprimée dans le langage GeoSpelling. Un mécanisme industriel a servi d'application à ces résultats, il s'agit d'un manchon d'hélicoptère Eurocopter®. La méthode permet ainsi de passer d'une simulation des variations géométriques des pièces grâce à l'outil Torseur des Petits Déplacements à une spécification exprimée dans le langage GeoSpelling. Elle peut être appliquée sur toute sorte de mécanisme hyperstatique, sans changer son comportement, grâce à l'introduction des interfaces à l'issue de la définition de la séquence de mise en position. Elle propose une assistance au concepteur à toutes les étapes de la conception. La spécification qui résulte de la simulation est, grâce à cette méthode, plus proche du besoin fonctionnel des pièces.

Mots clés: Spécification; variations géométriques; design process; méthode de conception; tolérancement; assemblages; incertitudes

Domaines: Mécanique [physics.med-ph]

Renaud Costadoat. Contribution à la recherche de spécifications pour la gestion des variations géométriques au plus tôt dans le cycle de conception. Mécanique [physics.med-ph]. École normale supérieure de Cachan - ENS Cachan, 2010. Français. ⟨NNT : 2010DENS0022⟩. ⟨tel-00566221⟩