FR2910431A1

FR2910431A1 - Procede de conception de vehicule automobile

Info

Publication number: FR2910431A1
Application number: FR0655938A
Authority: FR
Inventors: Martin Jeremy Walter; Bruno Hazet; Celine Godard; Jerome Mortain; Laurent Houillon
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2006-12-22
Filing date: 2006-12-22
Publication date: 2008-06-27
Anticipated expiration: 2026-12-22
Also published as: WO2008087334A3; CN101627385A; JP5145351B2; FR2910431B1; BRPI0718355A2; WO2008087334A2; EP2100244A2; US20100094596A1; US8290752B2; JP2010514040A

Abstract

L'invention concerne un procédé de conception de véhicule automobile, un module automobile étant une pièce (1, 2) de véhicule automobile ou un groupe de pièces de véhicule automobile, comprenant : une étape de modélisation des modules automobiles ; une étape de maillage des modélisations de modules automobiles ; une étape d'intégration, dans un modèle d'assemblage, des liaisons (3) existant entre les modules automobiles, réalisée directement entre les modules automobiles et non pas entre leurs modélisations ni entre leurs maillages.

Description

PROCEDE DE CONCEPTION DE VEHICULE AUTOMOBILE L'invention concerne le

domaine des procédés de conception de véhicule automobile, et notamment de carrosserie automobile. Dans ce type de procédé de conception, des pièces ou des groupes de pièces sont d'abord modélisés puis testés. Selon un art antérieur, il est connu d'abord de modéliser des pièces ou des groupes de pièces en géométrie paramétrée, puis de les mailler, ensuite de les assembler en intégrant les liaisons existant entre pièces ou entre groupes de pièces. Ainsi, io l'intégration des liaisons est réalisée au niveau d'un assemblage de maillages et non pas d'un assemblage de pièces ou de groupes de pièces. Cet art antérieur présente un inconvénient. En effet, dans tous les cas où l'étape de maillage devra être réalisée plusieurs fois, 15 l'étape d'intégration des liaisons existant entre les pièces ou les groupes de pièces résultant en un assemblage des maillages de pièces ou de groupes de pièces, devra être réalisé plusieurs fois également, ce qui rend le procédé de conception plus long et donc plus coûteux.

20 Or, l'invention propose de ne pas refaire à chaque répétition de l'étape de maillage la répétition correspondante de l'étape d'intégration des liaisons réalisant l'assemblage des pièces ou des groupes de pièces liés entre eux. Cependant, toutes les opérations à partir du maillage doivent être refaites, puisque le 25 maillage est différent à chaque répétition, la modélisation sur laquelle ledit maillage est appliqué étant modifiée à chaque répétition. L'invention propose donc de décaler l'étape de maillage après celle d'intégration des liaisons, pour qu'à chaque répétition, il ne soit plus nécessaire de refaire l'étape d'intégration des 30 liaisons. En sorte que l'intégration des liaisons résulte en un assemblage géométrique de pièces ou de groupes de pièces et non plus un assemblage de maillages des pièces ou des groupes de pièces, ni même un assemblage de modélisations de pièces ou 2910431 2 de modélisations de groupes de pièces. Les liaisons existant entre pièces ou entre groupes de pièces sont donc intégrées sous forme de liaisons entre pièces ou entre groupes de pièces et non pas sous forme de liaisons entre maillages correspondants, ni même 5 entre modélisations correspondantes. Ainsi, grâce à la suppression de la répétition de cette étape d'intégration de liaisons, le procédé de conception est rendu plus rapide. Selon l'invention, il est prévu un procédé de conception de véhicule automobile, un module automobile étant une pièce de véhicule io automobile ou un groupe de pièces de véhicule automobile, comprenant : une étape de modélisation des modules automobiles ; une étape de maillage des modélisations de modules automobiles ; une étape d'intégration, dans un modèle d'assemblage, des liaisons existant entre les modules 15 automobiles ; caractérisé en ce que : l'étape d'intégration des liaisons est réalisée directement entre les modules automobiles et non pas entre leurs modélisations ni entre leurs maillages. De préférence, les modules automobiles peuvent être modélisés sous forme géométrique et sous forme maillée. Au moins l'un des 20 modules automobiles, voire plusieurs de ces modules automobiles, sont avantageusement effectivement modélisés à la fois sous forme géométrique et sous forme maillée. La modélisation sous forme maillée correspond à une représentation en éléments finis. La modélisation des modules automobiles est alors une 25 modélisation hybride, c'est-à-dire qu'à chaque module automobile, peut être associée à la fois une représentation géométrique, de préférence paramétrée, et une représentation maillée, c'est-à-dire en éléments finis. La modélisation géométrique existe en tant que fichier, mais son contenu peut être vide, le module automobile ne 30 possédant alors, d'utilisable pour la suite du procédé de conception, qu'une modélisation maillée. La possibilité de disposer d'une modélisation maillée à ce stade amont de la conception se révèle particulièrement intéressant notamment d'une 2910431 3 part pour les modules automobiles présentant une géométrique trop complexe pour pouvoir être paramétrés efficacement, et d'autre part pour les modules automobiles variant très peu, voire pas du tout, au cours des itérations successives pour une 5 prestation considérée. D'un projet au suivant, la représentation maillée d'un tel module automobile va souvent être directement reconduite sans modification ou avec peu de modifications. L'étape d'intégration des liaisons est réalisée une seule fois entre les modules automobiles et non pas plusieurs fois par module io automobile comme ce serait le cas si l'assemblage était réalisé entre les différentes représentations géométriques associées aux modules automobiles ou si l'assemblage était réalisé entre les différents maillages des modélisations associées aux modules automobiles.

15 De préférence, le procédé de conception de véhicule automobile comprend aussi au moins : une étape d'association, au même modèle d'assemblage, d'au moins deux prestations correspondant à des instanciations distinctes entre elles dudit modèle d'assemblage, l'étape de maillage réalisant, pour lesdites 20 prestations ou pour au moins deux des dites prestations, des maillages distincts entre eux de la modélisation du module automobile ou de la modélisation d'au moins l'un des modules automobiles. Dans ce cas, le procédé selon l'invention est également particulièrement avantageux, puisque l'assemblage des 25 modules automobiles par intégration des liaisons existant entre modules automobiles peut, après avoir été réalisé une fois, être réutilisé pour chaque prestation. De préférence, l'étape de maillage est suivie d'une étape de simulation numérique chargée de valider l'étape de modélisation, 30 la séquence comprenant l'étape de modélisation, l'étape de maillage et l'étape de simulation numérique, étant répétée plusieurs fois. Au vu du résultat de à simulation numérique, le concepteur paramètre à nouveau la modélisation laquelle après le 2910431 4 processus précédent est à nouveau simulée numériquement, et ainsi de suite par itérations successives jusqu'à ce que la modélisation soit définitivement validée. Ici aussi, le procédé selon l'invention est également particulièrement avantageux, puisque 5 l'assemblage des modules automobiles par intégration des liaisons existant entre modules automobiles peut, après avoir été réalisé une fois, être réutilisé à chaque itération de la séquence. De préférence, le modèle d'assemblage comprend au moins un module automobile qui est modélisé sous la forme d'au moins une io représentation maillée, laquelle représentation ne sera plus maillée à nouveau au cours du procédé de conception. Ainsi, pour une prestation donnée pour laquelle un module automobile varie peu, cas du paramétrage inutile, ou est trop difficile à faire varier, cas du paramétrage trop complexe, la représentation maillée associée 15 au module est directement utilisée et rend inutile l'opération subséquente de maillage. Dans un cas avantageux, la représentation géométrique qui existe aussi est toutefois vide, la représentation maillée suffisant quelle que soit la prestation considérée. Dans ce cas, le modèle d'assemblage comprend au 20 moins un module automobile qui est uniquement modélisé sous la forme d'une seule représentation en éléments finis, laquelle représentation ne sera plus maillée à nouveau au cours du procédé de conception. Dans un cas préférentiel, le procédé comprend aussi, entre l'étape 25 d'association et l'étape de maillage, une étape de mise en données qui ajoute, à chaque prestation, un ou plusieurs éléments supplémentaires au modèle d'assemblage. Cette étape de mise en données, qui doit être généralement mise à jour lors d'un changement de prestation, étant toutefois située avant l'étape de 30 maillage, n'a pas besoin d'être refaite lors des différentes itérations incluant une simulation numérique pour validation, pour une même prestation. Parmi le ou les éléments supplémentaires, il y a avantageusement un ou plusieurs capteurs. En effet, un ajout de 2910431 5 capteur qui permet une mesure intéressante est généralement dépendant de la prestation considérée. Parmi le ou les éléments supplémentaires, il y a avantageusement une ou plusieurs masses. En effet, un ajout de masse qui permet un renforcement localisé du 5 module automobile est généralement nécessité pour une prestation donnée. D'autres entités peuvent être introduites lors de l'étape de mise en données. De préférence, pour l'instanciation des liaisons, l'étape d'association utilise un catalogue établissant, pour chaque liaison, io une correspondance entre ladite liaison et les instanciations de liaison correspondant respectivement aux différentes prestations. De cette manière là, l'automatisation du procédé de conception est améliorée, car une fois que les liaisons sont intégrées, la seule opération que le concepteur devra effecteur pour dérouler le 15 procédé de conception est le changement de la valeur des paramètres de la modélisation du module automobile, les caractéristiques de chaque liaison ayant été répertoriées une fois pour toutes et pouvant être réutilisées à chaque fois que nécessaire.

20 De préférence, tous les modules automobiles sont des groupes de pièces modélisés. Un groupe de pièces est un sous-ensemble du véhicule comportant plusieurs pièces, généralement fonctionnellement liées entre elles. Ainsi, le procédé de conception peut être utilisé à plus grande échelle, c'est-à-dire non seulement 25 au niveau d'un composant, mais aussi au niveau d'un organe, voire au niveau du véhicule lui-même. De manière avantageuse, à chaque groupe de pièces modélisé, sont associés d'une part un produit pilote comprenant l'historique de la construction dudit groupe de pièces et étant structuré par fonction et d'autre part un 30 produit résultat ne comprenant pas l'historique de la construction dudit groupe de pièces et étant structuré par pièce. Ainsi, le concepteur dispose à la fois, d'une part d'un élément comportant le minimum d'informations nécessaires pour être intégré dans un 2910431 6 assemblage, c'est le produit résultat, et d'autre part d'un élément moins maniable mais plus riche en contenu d'informations, permettant de revenir à une version plus ancienne que la version précédente, par exemple si la conception d'un module automobile 5 a pris une mauvais direction et s'il semble opportun de revenir en arrière à un état d'avancement beaucoup plus ancien dans le procédé de conception, c'est le produit pilote. Le procédé de conception de véhicule automobile selon l'invention est avantageusement utilisé dans le domaine de la conception de io carrosserie automobile. L'une des prestations est de préférence une prestation de choc. L'une des prestations est avantageusement une prestation d'acoustique vibratoire. L'invention va maintenant être décrite plus en détail à l'aide des 15 figures ci-après, données à titre d'exemples illustratifs et non limitatifs, où : - la figure 1 représente schématiquement sous forme graphique un exemple de produit pilote ; - la figure 2 représente schématiquement sous forme graphique un 20 exemple de produit résultat ; -la figure 3 représente schématiquement sous forme graphique un exemple de modèle d'assemblage ; - la figure 4 représente schématiquement sous forme fonctionnelle un exemple de modèle d'assemblage ; 25 - la figure 5 représente schématiquement sous forme fonctionnelle un exemple d'association de deux prestations à un même modèle d'assemblage ; - les figures 6 et 7 représentent schématiquement sous forme graphique un exemple d'association de deux modélisations 30 respectivement de deux prestations à un même modèle d'assemblage ; - les figures 8 et 9 représentent schématiquement sous forme graphique un exemple de mise en données des figures 6 et 7 ; 2910431 7 - les figures 10 et 11 représentent schématiquement sous forme graphique un exemple de maillage des figures 8 et 9. La figure 1 représente schématiquement sous forme graphique un 5 exemple de produit pilote. Le produit pilote est découpé fonctionnellement. Il présente une partie fonctionnelle J de type jonction et une partie fonctionnelle CC de type corps creux. Il peut aussi présenter une partie fonctionnelle de type panneau. Le produit pilote est une représentation géométrique qui contient io d'une part le paramétrage et d'autre part l'historique de la construction. La figure 2 représente schématiquement sous forme graphique un exemple de produit résultat. Le produit résultat est découpé en pièces physiques. Il présente une pièce 1 et une pièce 2. Le 15 produit résultat est associé au produit pilote, il contient aussi le paramétrage mais a été allégé de tout l'historique de la construction. Le produit résultat est l'élément qui va ensuite être utilisé au cours des différentes phases suivantes du procédé de conception.

20 La figure 3 représente schématiquement sous forme graphique un exemple de modèle d'assemblage. Les pièces 1 et 2 sont liées ensemble par l'intermédiaire d'une liaison 3. Cette liaison 3 est par exemple de type PSE, c'est-à-dire à points de soudure électrique . Cette liaison 3 est par exemple une liaison PSE 1 25 c'est-à-dire à points de soudure électrique d'une première catégorie. Dans un catalogue se trouvent pour chacune des prestations, les valeurs des caractéristiques de cette liaison. Par exemple pour la prestation CHOC, des valeurs spécifiques pour le choc, de rigidité en traction, de rigidité en rotation, de masse, 30 d'inertie, d'amortissement en traction, d'amortissement en rotation. Par exemple pour la prestation ACOUSTIQUE VIBRATOIRE, des valeurs spécifiques pour l'acoustique vibratoire, de rigidité en traction, de rigidité en rotation. Alors que la liaison 3 n'a été créée 2910431 8 qu'une seule fois, les valeurs des caractéristiques de cette liaison 3 sont ensuite spécifiés pour chaque prestation, donc plusieurs fois lorsque différentes prestations sont prises en considération. La figure 4 représente schématiquement sous forme fonctionnelle 5 un exemple de modèle d'assemblage. Un modèle d'assemblage intègre les liaisons existant entre les pièces 1, 2 et 3. La figure 5 représente schématiquement sous forme fonctionnelle un exemple d'association de deux prestations à un même modèle d'assemblage. Un modèle d'assemblage intègre les liaisons io existant entre les pièces 1, 2 et 3. Deux prestations 1 et 2 sont associées au modèle d'assemblage. Pour chacune des prestations 1 et 2, se trouvent, dans des catalogues, les modélisations 1 et 2 correspondant respectivement aux prestations 1 et 2, des pièces 1 à 3, ainsi que les conditions des essais 1 et 2 correspondant 15 respectivement aux prestations 1 et 2. Par exemple, pour la prestation 1, la pièce 1 doit être modélisée par un maillage en éléments finis avec une taille de maille de 12mm. Par exemple, pour la prestation 1, la pièce 2 doit être modélisée par un maillage en éléments finis avec une taille de maille de 5mm. Par exemple, 20 pour la prestation 1, la pièce 3 doit être modélisée par un maillage en éléments finis avec une taille de maille de 5mm. Par exemple, pour la prestation 2, la pièce 1 ne doit pas être modélisée car elle ne présente aucun intérêt pour la prestation 2. Par exemple, pour la prestation 2, la pièce 2 doit être modélisée par un maillage en 25 éléments finis avec une taille de maille de 8mm. Par exemple, pour la prestation 2, la pièce 3 doit être modélisée par un maillage en éléments finis avec une taille de maille de 20mm. Les figures 6 et 7 représentent schématiquement sous forme graphique un exemple d'association de deux modélisations 30 respectivement de deux prestations à un même modèle d'assemblage. Deux pièces 1 et 2 sont liées entre elles par une liaison 3. Sur la figure 6, pour la prestation 1, les modélisations des pièces 1 et 2 sont géométriques paramétrées. Sur la figure 7, 2910431 9 pour la prestation 2, la modélisation de la pièce 1 est géométrique paramétrée, la modélisation de la pièce 2 est en éléments finis. Les figures 8 et 9 représentent schématiquement sous forme graphique un exemple de mise en données des figures 6 et 7. Pour 5 la prestation 1, sur la figure 8, sont ajoutés d'une part un capteur 4 et d'autre part une masse 5. Pour la prestation 2, sur la figure 9, est ajoutée une masse 6, à un endroit différent de la masse 5 de la figure 8. Sont alors récupérées dans des catalogues de spécification, un certain nombre de données. Pour chaque pièce, io sont récupérés le type de modélisation associé à chaque prestation, représentation géométrique paramétrée ou modélisation en éléments finis, le type de matériau associé et ses caractéristiques physiques. Pour chaque liaison, sont récupérées les caractéristiques physiques de la liaison. Sont également 15 récupérées les conditions d'essai et les informations sur les éléments utilisés pour la mise en données, par exemple capteurs ou masses, et sur leur localisation. Les figures 10 et 11 représentent schématiquement sous forme graphique un exemple de maillage des figures 8 et 9. Sur la figure 20 10, pour la prestation 1, les éléments 1 à 5 ont été maillés. Sur la figure 1 1, pour la prestation 2, les éléments 1 à 3 et 6 ont été maillés différemment, la pièce 2 n'ayant pas été à nouveau maillée puisque sa modélisation sur les figures 7 et 9 était déjà une modélisation en éléments finis. Le procédé de conception crée 25 alors automatiquement, pour chacune des prestations 1 et 2, le fichier de données qui est envoyé vers le système de simulation numérique pour valider les modélisations effectuées. Une fois que la boucle a été effectuée, le concepteur utilisateur du procédé de conception selon l'invention, peut procéder par 30 itérations successives. Il modifie les paramètres de la modélisation géométrique dans le produit pilote. Il met à jour le produit résultat qui lui est directement lié, une copie des modifications de l'un pouvant être alors transmise à l'autre. Il met à 2910431 Io jour le modèle d'assemblage, les liaisons intégrées étant conservées mais mises à jour également si besoin. Les prestations sont mises à jour, la mise en données étant conservée et mise à jour. Les maillages sont mis à jour automatiquement. Les 5 fichiers de données pour la simulation numérique sont automatiquement régénérés.

Claims

REVENDICATIONS

1) Procédé de conception de véhicule automobile, un module automobile étant une pièce (1,

2) de véhicule automobile ou un groupe de pièces de véhicule automobile, comprenant : - une étape de modélisation des modules automobiles ; - une étape de maillage des modélisations de modules automobiles ; - une étape d'intégration, dans un modèle d'assemblage, des lo liaisons (3) existant entre les modules automobiles ; caractérisé en ce que : - l'étape d'intégration des liaisons est réalisée directement entre les modules automobiles et non pas entre leurs modélisations ni entre leurs maillages. 15 2) Procédé de conception de véhicule automobile selon la revendication 1, caractérisé en ce que un ou plusieurs modules automobiles sont modélisés sous forme géométrique et sous forme maillée. 20

3) Procédé de conception de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le procédé comprend aussi au moins une étape d'association, au même modèle d'assemblage, d'au moins deux prestations 25 correspondant à des instanciations distinctes entre elles dudit modèle d'assemblage, et en ce que l'étape de maillage réalise, pour lesdites prestations ou pour au moins deux desdites prestations, des maillages distincts entre eux de la modélisation du module automobile ou de la modélisation d'au moins l'un des 30 modules automobiles. 2910431 12

4) Procédé de conception de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape de maillage est suivie d'une étape de simulation numérique chargée de valider l'étape de modélisation, et en ce que la 5 séquence comprenant l'étape de modélisation, l'étape de maillage et l'étape de simulation numérique, est répétée plusieurs fois.

5) Procédé de conception de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lo le modèle d'assemblage comprend au moins un module automobile qui est modélisé sous la forme d'au moins une représentation maillée, laquelle représentation ne sera plus maillée à nouveau au cours du procédé de conception. 15

6) Procédé de conception de véhicule automobile selon la revendication 5, caractérisé en ce que le modèle d'assemblage comprend au moins un module automobile qui est uniquement modélisé sous la forme d'une seule représentation en éléments finis, laquelle représentation ne sera plus maillée à nouveau au 20 cours du procédé de conception.

7) Procédé de conception de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le procédé comprend aussi, entre l'étape d'association et l'étape 25 de maillage, une étape de mise en données qui ajoute, à chaque prestation, un ou plusieurs éléments supplémentaires (4, 5, 6) au modèle d'assemblage.

8) Procédé de conception de véhicule automobile selon la 30 revendication 7, caractérisé en ce que parmi le ou les éléments supplémentaires, il y a un ou plusieurs capteurs (4). 2910431 13

9) Procédé de conception de véhicule automobile selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que parmi le ou les éléments supplémentaires, il y a une ou plusieurs masses (5, 6). 5

10) Procédé de conception de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, pour l'instanciation des liaisons, l'étape d'association utilise un catalogue établissant, pour chaque liaison, une correspondance entre ladite liaison et les instanciations de liaison correspondant lo respectivement aux différentes prestations.

11) Procédé de conception de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que tous les modules automobiles sont des groupes de pièces 1s modélisés.

12) Procédé de conception de véhicule automobile selon la revendication 11, caractérisé en ce que, à chaque groupe de pièces modélisé, sont associés d'une part un produit pilote 20 comprenant l'historique de la construction dudit groupe de pièces et étant structuré par fonction et d'autre part un produit résultat ne comprenant pas l'historique de la construction dudit groupe de pièces et étant structuré par pièce. 25

13) Procédé de conception de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est un procédé de conception de carrosserie automobile.

14) Procédé de conception de véhicule automobile selon l'une 30 quelconque des revendications 3 à 13, caractérisé en ce que l'une des prestations une prestation de choc. 2910431 14

15) Procédé de conception de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 3 à 14, caractérisé en ce que l'une des prestations une prestation d'acoustique vibratoire.