FR3017473A1 - ESTIMATION OF A SIZE RELATING TO A PROCESS FOR MANUFACTURING A PIECE BY INJECTING MATERIAL - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne un procédé d'estimation d'une grandeur relative à un procédé de fabrication d'une pièce par injection de matière à partir un point d'injection, la grandeur à estimer étant choisie parmi un temps d'injection et une pression d'injection. Ce procédé comporte une étape d'obtention (30) d'une représentation géométrique de la pièce par un maillage défini par des points ayant des premières coordonnées géométriques associées à un premier référentiel, suivie d'une étape de conversion (36) des premières coordonnées géométriques en deuxièmes coordonnées relatives à la grandeur à estimer, associées à un deuxième référentiel, en fonction de caractéristiques physiques locales associées audit maillage. Ensuite, un calcul (38), dans le deuxième référentiel, à l'aide d'un algorithme de plus court chemin, de la distance maximale entre la deuxième coordonnée correspondant au point d'injection et une deuxième coordonnée correspondant à un autre point de la pièce, et une estimation (40) en fonction de la distance maximale calculée, de ladite grandeur à estimer sont mis en œuvre. Elle concerne également un procédé de sélection d'un procédé de fabrication d'une pièce par injection de matière à partir un point d'injection, parmi au moins deux tels procédés de fabrication distincts.The invention relates to a method for estimating a quantity relating to a method for manufacturing a part by injecting material from an injection point, the quantity to be estimated being chosen from an injection time and a pressure. injection. This method comprises a step of obtaining (30) a geometrical representation of the part by a mesh defined by points having first geometric coordinates associated with a first reference, followed by a step of converting (36) the first coordinates. geometric coordinates in second coordinates relative to the quantity to be estimated, associated with a second reference frame, as a function of local physical characteristics associated with said mesh. Then, a calculation (38), in the second frame of reference, using a shorter path algorithm, of the maximum distance between the second coordinate corresponding to the injection point and a second coordinate corresponding to another point of the part, and an estimate (40) as a function of the calculated maximum distance, of said quantity to be estimated are implemented. It also relates to a method of selecting a method for manufacturing a part by injection of material from an injection point, among at least two such separate manufacturing processes.

Description

Estimation d'une grandeur relative à un procédé de fabrication d'une pièce par injection de matière La présente invention concerne un procédé d'estimation d'une grandeur relative à un procédé de fabrication d'une pièce par injection de matière à partir un point d'injection.The present invention relates to a method for estimating a quantity relating to a process for manufacturing a part by injecting material from a point. injection.

Elle se situe dans le domaine de la fabrication de pièces en matériaux composites comportant une injection de matière. L'invention s'applique en particulier dans le domaine de la fabrication de pièces en matériau composite renforcé en fibres, par exemple en verre ou en carbone, par injection de résine, connue sous l'acronyme RTM (pour Resin Transfer Moulding). Elle peut également être utilisée pour d'autres procédés d'injection de résine. Les pièces en matériau composite sont utilisées de plus en plus dans divers domaines industriels, car elles présentent de bonnes propriétés mécaniques tout en étant plus légères, à propriétés équivalentes, que des pièces en acier ou en aluminium par exemple.It is located in the field of the manufacture of composite material parts comprising an injection of material. The invention applies in particular in the field of the manufacture of parts made of fiber-reinforced composite material, for example glass or carbon, by resin injection, known by the acronym RTM (for Resin Transfer Molding). It can also be used for other resin injection processes. The composite material parts are used increasingly in various industrial fields, because they have good mechanical properties while being lighter, with equivalent properties, as steel or aluminum parts for example.

En particulier, dans le domaine de l'industrie automobile, il est particulièrement avantageux d'utiliser de telles pièces qui présentent des propriétés mécaniques comparables à celles de l'acier tout en étant beaucoup plus légères, ce qui permet, au final, de produire des véhicules plus légers à consommation réduite et à émissions polluantes réduites.In particular, in the field of the automotive industry, it is particularly advantageous to use such parts which have mechanical properties comparable to those of steel while being much lighter, which ultimately makes it possible to produce lighter vehicles with reduced consumption and reduced emissions.

Pour la production de masse de telles pièces composites, il est important d'en optimiser la fabrication pour répondre à des contraintes industrielles, tout en assurant des propriétés mécaniques répondant à un cahier des charges donné. Afin de réduire le coût de fabrication en termes de quantité de matière utilisée, il est connu d'utiliser des empilements de plis anisotropes, chaque pli ayant une épaisseur donnée et pouvant comporter des fibres de renforcement agencées selon un motif donné, le motif étant potentiellement différent entre deux fibres successives dans l'empilement. Un tel empilement introduit un grand nombre de degrés de liberté, et des propriétés mécaniques différentes. En outre, des temps de fabrication par injection différents sont obtenus pour différents empilements.For the mass production of such composite parts, it is important to optimize production to meet industrial constraints, while ensuring mechanical properties meeting a given specification. In order to reduce the manufacturing cost in terms of the quantity of material used, it is known to use anisotropic fold stacks, each ply having a given thickness and possibly comprising reinforcing fibers arranged in a given pattern, the pattern being potentially different between two successive fibers in the stack. Such a stack introduces a large number of degrees of freedom, and different mechanical properties. In addition, different injection manufacturing times are obtained for different stacks.

Le procédé de fabrication de telles pièces présente de très nombreuses variables, par exemple le nombre de plis, les matériaux utilisés pour chaque pli, la géométrie de la pièce. Il est donc nécessaire de mettre au point des méthodes d'optimisation de la fabrication de pièces en matériau composite à empilements de plis.The manufacturing process of such parts has many variables, for example the number of folds, the materials used for each fold, the geometry of the piece. It is therefore necessary to develop methods for optimizing the manufacture of parts made of composite material with stacked folds.

II existe des méthodes permettant de déterminer un ensemble de paramètres de fabrication d'une pièce, répondant à un cahier des charges incluant des contraintes mécaniques à respecter par la pièce fabriquée. Une fois cet ensemble de paramètres répondant au cahier des charges déterminé, une simulation du processus de fabrication par injection de matière, par exemple de résine, est effectuée, et s'il s'avère que la fabrication ne répond pas à des contraintes de faisabilité de production, un autre ensemble de paramètres est déterminé. Une telle méthode nécessite un temps de simulation particulièrement long. On connaît également des méthodes proposant d'effectuer une simulation complète du processus de fabrication pour chaque ensemble de paramètres de fabrication définissant une pièce envisagé, et de sélectionner, à l'issue d'un processus de comparaison itérative, l'ensemble de paramètres qui optimise un critère global prédéterminé. Cependant, dans ce cas également, le temps pris pour l'optimisation est particulièrement long. En particulier, la Demanderesse a noté que le temps de simulation complète du processus de fabrication d'une pièce composite définie par un ensemble de paramètres est particulièrement long. On connait également des méthodes proposant des calculs rapides et simplifiés mais qui par leur simplification ne prennent pas en compte les caractéristiques locales de la pièce. Ainsi ces méthodes ne seront pas applicables pour des pièces plus complexes comme utilisées dans l'industrie automobile.There are methods for determining a set of manufacturing parameters of a part, meeting specifications including mechanical constraints to be respected by the manufactured part. Once this set of parameters meets the specifications defined, a simulation of the manufacturing process by injection of material, for example resin, is performed, and if it turns out that the manufacturing does not meet the constraints of feasibility another set of parameters is determined. Such a method requires a particularly long simulation time. Also known are methods for performing a complete simulation of the manufacturing process for each set of manufacturing parameters defining a part envisaged, and selecting, after an iterative comparison process, the set of parameters that optimizes a predetermined global criterion. However, in this case too, the time taken for optimization is particularly long. In particular, the Applicant has noted that the complete simulation time of the manufacturing process of a composite part defined by a set of parameters is particularly long. There are also known methods offering quick and simplified calculations but by their simplification do not take into account the local characteristics of the room. Thus these methods will not be applicable for more complex parts as used in the automotive industry.

L'invention a pour but de pallier aux problèmes précités, en proposant un procédé d'estimation d'une grandeur relative à un procédé de fabrication d'une pièce par injection plus rapide et nécessitant moins de calculs, ce qui permet d'économiser du temps et des ressources calculatoires. A cet effet, l'invention propose, selon un premier aspect, un procédé d'estimation d'une grandeur relative à un procédé de fabrication d'une pièce par injection de matière à partir un point d'injection, la grandeur à estimer étant choisie parmi un temps d'injection et une pression d'injection. Ce procédé comprend les étapes suivantes : -obtention d'une représentation géométrique de la pièce par un maillage défini par des points ayant des premières coordonnées géométriques associées à un premier référentiel, -conversion des premières coordonnées géométriques en deuxièmes coordonnées relatives à la grandeur à estimer, associées à un deuxième référentiel, en fonction de caractéristiques physiques locales associées audit maillage, - calcul, dans le deuxième référentiel, à l'aide d'un algorithme de plus court chemin, de la distance maximale entre la deuxième coordonnée correspondant au point d'injection et une deuxième coordonnée correspondant à un autre point de la pièce, et - estimation en fonction de la distance maximale calculée, de ladite grandeur à estimer. Avantageusement, l'invention permet la prise en compte de caractéristiques physiques locales d'une pièce à fabriquer pour obtenir, par un calcul simplifié, une estimation d'une grandeur physique relative au procédé de fabrication de la pièce. Le procédé d'estimation d'une grandeur relative à un procédé de fabrication d'une pièce par injection selon l'invention peut présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, prises indépendamment ou en combinaison, selon toutes combinaisons techniquement acceptables : - les points du maillage sont connectés par des arêtes formant des éléments de maillage, lesdites caractéristiques physiques locales comprennent des caractéristiques de porosité et de perméabilité, et lesdites caractéristiques physiques locales sont homogènes à l'intérieur de chaque élément du maillage ; - lesdites caractéristiques physiques locales dépendent d'une séquence d'empilement de plis contenant des fibres de matière ; - lorsque la grandeur à estimer est le temps d'injection, la pression d'injection est constante ou constante par paliers ; - lorsque la grandeur à estimer est la pression d'injection, le débit d'injection est constant ou constant par paliers ; - la conversion des premières coordonnées géométriques en deuxièmes coordonnées relatives à la grandeur à estimer met en oeuvre une formule de calcul obtenue pour une modélisation linéïque de l'écoulement de matière injectée entre le point d'injection et un point de maillage ; - la conversion des premières coordonnées géométriques en deuxièmes coordonnées relatives à la grandeur à estimer met en oeuvre une formule de calcul obtenue pour une modélisation radiale de l'écoulement de matière injectée à partir du point d'injection. Selon un deuxième aspect, l'invention propose un procédé de sélection d'un procédé de fabrication d'une pièce par injection de matière à partir un point d'injection, parmi au moins deux tels procédés de fabrication distincts, comprenant des étapes de : - pour chacun des procédés de fabrication, estimation d'une grandeur relative audit procédé de fabrication d'une pièce par injection de matière à partir un point d'injection, la grandeur à estimer étant choisie parmi un temps d'injection et une pression d'injection, par un procédé d'estimation tel que brièvement décrit ci-dessus, et calcul d'un score de performance en fonction de la grandeur estimée, -sélection du procédé de fabrication parmi lesdits au moins deux procédés de fabrication distincts en fonction du score de performance calculé. Le procédé de sélection d'un procédé de fabrication d'une pièce par injection de matière à partir un point d'injection, parmi au moins deux tels procédés de fabrication distincts selon l'invention peut présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, prises indépendamment ou en combinaison, selon toutes combinaisons techniquement acceptables : -chacun procédés de fabrication distincts étant défini par une séquence d'empilement de plis pour la fabrication de ladite pièce, et le procédé comporte en outre une étape de détermination d'une séquence d'empilement pour chacun desdits procédés de fabrication ; - l'étape de détermination comporte la détermination d'un nombre de plis successifs, d'une épaisseur de chaque pli et d'au moins une orientation de fibres par pli de l'empilement ; - il comporte en outre, pour chaque procédé de fabrication, une étape de simulation mécanique des performances mécaniques de la pièce à fabriquer selon la séquence d'empilement ; - le calcul d'un score de performance met en oeuvre une fonction de coût exprimée comme somme pondérée de plusieurs valeurs de coût.The object of the invention is to overcome the above-mentioned problems by proposing a method of estimating a quantity relative to a process for manufacturing a part by injection that is faster and requires less computation, which makes it possible to save money. time and computing resources. For this purpose, the invention proposes, according to a first aspect, a method for estimating a quantity relative to a process for manufacturing a part by injecting material from an injection point, the magnitude to be estimated being selected from an injection time and an injection pressure. This method comprises the following steps: obtaining a geometrical representation of the part by a mesh defined by points having first geometrical coordinates associated with a first reference, -conversion of the first geometrical coordinates into second coordinates relating to the magnitude to be estimated associated with a second repository, based on local physical characteristics associated with said mesh, - calculating, in the second repository, using a shorter path algorithm, the maximum distance between the second coordinate corresponding to the point d injection and a second coordinate corresponding to another point of the part, and - estimate according to the calculated maximum distance, said magnitude to be estimated. Advantageously, the invention makes it possible to take into account local physical characteristics of a part to be manufactured in order to obtain, by a simplified calculation, an estimate of a physical quantity relative to the manufacturing process of the part. The method for estimating a quantity relative to a process for manufacturing a part by injection according to the invention may have one or more of the following characteristics, taken independently or in combination, in any technically acceptable combination: mesh points are connected by edges forming mesh elements, said local physical characteristics include porosity and permeability characteristics, and said local physical characteristics are homogeneous within each element of the mesh; said local physical characteristics depend on a stacking sequence of folds containing fibers of material; when the quantity to be estimated is the injection time, the injection pressure is constant or constant in steps; when the quantity to be estimated is the injection pressure, the injection flow rate is constant or constant in steps; the conversion of the first geometrical coordinates into second coordinates relative to the quantity to be estimated uses a calculation formula obtained for a linear modeling of the flow of material injected between the injection point and a mesh point; the conversion of the first geometric coordinates into second coordinates relative to the quantity to be estimated uses a calculation formula obtained for a radial modeling of the flow of material injected from the injection point. According to a second aspect, the invention proposes a method of selecting a method for manufacturing a part by injecting material from an injection point, among at least two such distinct manufacturing processes, comprising steps of: for each of the manufacturing processes, estimating a quantity relative to said process for manufacturing a part by injection of material from an injection point, the quantity to be estimated being chosen from an injection time and a pressure of injection, by an estimation method as briefly described above, and calculation of a performance score as a function of the estimated quantity, -selection of the manufacturing process from among said at least two distinct manufacturing processes as a function of the calculated performance score. The method of selecting a method for manufacturing a part by injecting material from an injection point, among at least two such distinct manufacturing processes according to the invention may have one or more of the following characteristics, taken independently or in combination, according to any technically acceptable combination: each distinct manufacturing process being defined by a stacking sequence of folds for the manufacture of said part, and the method further comprises a step of determining a sequence of stacking for each of said manufacturing methods; the determining step comprises determining a number of successive folds, a thickness of each fold and at least one fiber orientation per fold of the stack; it furthermore comprises, for each manufacturing method, a step of mechanical simulation of the mechanical performances of the part to be manufactured according to the stacking sequence; the calculation of a performance score implements a cost function expressed as a weighted sum of several cost values.

Selon un troisième aspect, l'invention concerne un dispositif d'estimation d'une grandeur relative à un procédé de fabrication d'une pièce par injection de matière à partir un point d'injection, la grandeur à estimer étant choisie parmi un temps d'injection et une pression d'injection. Le dispositif comprend des unités adaptées à : -obtenir une représentation géométrique de la pièce par un maillage défini par des points ayant des premières coordonnées géométriques associées à un premier référentiel, -convertir les premières coordonnées géométriques en deuxièmes coordonnées relatives à la grandeur à estimer, associées à un deuxième référentiel, en fonction de caractéristiques physiques locales associées audit maillage, - calculer, dans le deuxième référentiel, à l'aide d'un algorithme de plus court chemin, la distance maximale entre la deuxième coordonnée correspondant au point d'injection et une deuxième coordonnée correspondant à un autre point de la pièce, et - estimer en fonction de la distance maximale calculée, ladite grandeur à estimer. Selon un quatrième aspect, l'invention concerne un dispositif de sélection d'un procédé de fabrication d'une pièce par injection de matière à partir un point d'injection, parmi au moins deux tels procédés de fabrication distincts, comprenant des unités adaptées à : - pour chacun des procédés de fabrication, estimer une grandeur relative audit procédé de fabrication d'une pièce par injection de matière à partir un point d'injection, la grandeur à estimer étant choisie parmi un temps d'injection et une pression d'injection, par un dispositif d'estimation tel que brièvement décrit ci-dessus, et calculer un score de performance en fonction de la grandeur relative estimée, - sélectionner un procédé de fabrication parmi lesdits au moins deux procédés de fabrication distincts en fonction du score de performance calculé.According to a third aspect, the invention relates to a device for estimating a quantity relative to a method for manufacturing a part by injecting material from an injection point, the quantity to be estimated being chosen from a time of injection and injection pressure. The device comprises units adapted to: obtaining a geometrical representation of the part by a mesh defined by points having first geometrical coordinates associated with a first reference, -converting the first geometrical coordinates into second coordinates relative to the quantity to be estimated, associated with a second repository, as a function of local physical characteristics associated with said mesh, - calculating, in the second frame of reference, using a shorter path algorithm, the maximum distance between the second coordinate corresponding to the injection point and a second coordinate corresponding to another point of the part, and - estimating according to the calculated maximum distance, said magnitude to be estimated. According to a fourth aspect, the invention relates to a device for selecting a method for manufacturing a part by injection of material from an injection point, among at least two such distinct manufacturing processes, comprising units adapted to for each of the manufacturing processes, estimating a quantity relative to said method of manufacturing a part by injecting material from an injection point, the quantity to be estimated being chosen from an injection time and a pressure of injection, by an estimation device as briefly described above, and calculating a performance score as a function of the estimated relative magnitude, - selecting a manufacturing method from among said at least two distinct manufacturing processes according to the score of calculated performance.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées, parmi lesquelles : -la figure 1 représente un bloc diagramme d'un dispositif programmable apte à mettre en oeuvre les procédés de l'invention ; - la figure 2 est un synoptique d'un procédé d'estimation d'une grandeur physique relative à un procédé de fabrication selon un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 3 est un exemple schématique de représentation d'une pièce dans un premier référentiel et dans un deuxième référentiel ; - la figure 4 illustre schématiquement une modélisation d'écoulement linéïque ; -la figure 5 illustre schématiquement une modélisation d'écoulement bidimensionnel radial ; - la figure 6 est un synoptique d'un procédé de comparaison de deux procédés de fabrication et de sélection d'un procédé de fabrication selon un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 7 est un synoptique de sélection d'un procédé de fabrication d'une pièce selon un mode de réalisation de l'invention. L'invention sera décrite en détail ci-après dans le cas particulier de la fabrication de pièces en matériau composite renforcé en fibres injection de résine (RTM).Other features and advantages of the invention will emerge from the description which is given below, by way of indication and in no way limitative, with reference to the appended figures, among which: FIG. 1 represents a block diagram of a device programmable to implement the methods of the invention; FIG. 2 is a block diagram of a method for estimating a physical quantity relating to a manufacturing method according to one embodiment of the invention; FIG. 3 is a schematic example of representation of a part in a first reference frame and in a second reference frame; - Figure 4 schematically illustrates a linear flow modeling; FIG. 5 schematically illustrates two-dimensional radial flow modeling; FIG. 6 is a block diagram of a method for comparing two methods of manufacturing and selecting a manufacturing method according to one embodiment of the invention; - Figure 7 is a block diagram of a method of manufacturing a part according to an embodiment of the invention. The invention will be described in detail hereinafter in the particular case of the manufacture of parts made of composite material reinforced with resin injection fibers (RTM).

Cependant, l'invention ne se limite pas à ce cas d'application et s'applique à tout procédé de fabrication de pièces par injection de matière. Les procédés de l'invention sont mis en oeuvre par des dispositifs programmables. La figure 1 illustre les principaux blocs d'un dispositif programmable apte à mettre en oeuvre le procédé d'estimation d'une grandeur relative à un procédé de fabrication d'une pièce par injection ou le procédé de sélection, parmi au moins deux procédés de fabrication distincts, d'un procédé optimal selon un score de performance donné.However, the invention is not limited to this application case and applies to any method of manufacturing parts by injection of material. The methods of the invention are implemented by programmable devices. FIG. 1 illustrates the main blocks of a programmable device able to implement the method for estimating a quantity relating to a process for manufacturing a part by injection or the method of selection, among at least two methods of separate manufacturing, an optimal process according to a given performance score.

Un dispositif programmable 10 apte à mettre en oeuvre l'invention, typiquement un ordinateur, comprend un écran 12, un moyen 14 de saisie des commandes d'un opérateur, par exemple un clavier, optionnellement un moyen supplémentaire de pointage 16, tel une souris, permettant de sélectionner des éléments graphiques affichés sur l'écran 12, une unité centrale de traitement 18, ou CPU, apte à exécuter des instructions de programme informatique lorsque le dispositif 10 est mis sous tension. Le dispositif 10 comporte également des moyens de stockage d'informations 20, par exemple des registres, aptes à stocker des instructions de code exécutable permettant la mise en oeuvre de programmes comportant des instructions de code aptes à mettre en oeuvre le procédé selon l'invention. Les divers blocs fonctionnels du dispositif 10 décrits ci-dessus sont connectés via un bus de communication 22. La figure 2 illustre les principales étapes d'un procédé d'estimation d'une grandeur relative à un procédé de fabrication d'une pièce par injection selon un mode de réalisation l'invention, mis en oeuvre par une unité centrale de traitement 18 d'un dispositif programmable 10. Dans ce mode de réalisation, une pièce anisotrope en matériau composite est à fabriquer, la pièce étant définie par sa forme géométrique et devant respecter un cahier de charges de contraintes mécaniques. Lors d'une première étape 30, une représentation géométrique de la pièce est obtenue sous forme de maillage, défini par des points ou noeuds connectés par des arêtes, les arêtes définissant des éléments de maillage, par exemple des triangles ou des quadrilatères. Il s'agit d'une représentation de la pièce dans un premier référentiel, qui est un référentiel géométrique. Un ensemble de paramètres de fabrication, notamment une séquence d'empilement définissant l'empilement de plis contenant des fibres est obtenue lors d'une étape 32 d'obtention des paramètres de fabrication de la pièce. En effet, une grande variété de séquences d'empilement peut être utilisée pour fabriquer une pièce donnée, chaque séquence d'empilement définissant le nombre de plis successifs, et pour chacun de ces plis, l'épaisseur du pli, la ou les orientations des fibres.A programmable device 10 capable of implementing the invention, typically a computer, comprises a screen 12, a means 14 for inputting commands from an operator, for example a keyboard, optionally an additional pointing means 16, such as a mouse , for selecting graphic elements displayed on the screen 12, a central processing unit 18, or CPU, able to execute computer program instructions when the device 10 is powered up. The device 10 also comprises information storage means 20, for example registers, capable of storing executable code instructions allowing the implementation of programs comprising code instructions able to implement the method according to the invention. . The various functional blocks of the device 10 described above are connected via a communication bus 22. FIG. 2 illustrates the main steps of a method for estimating a quantity relating to a process for manufacturing a part by injection according to one embodiment of the invention, implemented by a central processing unit 18 of a programmable device 10. In this embodiment, an anisotropic piece of composite material is to be manufactured, the part being defined by its geometric shape. and having to respect a specification of mechanical constraints. In a first step 30, a geometrical representation of the piece is obtained in the form of a mesh, defined by points or nodes connected by edges, the edges defining elements of mesh, for example triangles or quadrilaterals. This is a representation of the part in a first repository, which is a geometric reference. A set of manufacturing parameters, in particular a stacking sequence defining the stack of plies containing fibers, is obtained during a step 32 of obtaining the manufacturing parameters of the part. Indeed, a large variety of stacking sequences can be used to manufacture a given piece, each stacking sequence defining the number of successive folds, and for each of these folds, the thickness of the fold, the direction or orientations of the fibers.

Pour chaque élément du maillage, et pour chaque point du maillage, un ensemble de caractéristiques physiques, associées au procédé de fabrication par injection et/ou associées au calcul mécanique, est calculé lors d'une étape 34 de caractérisation locale des éléments du maillage. En particulier, pour chaque élément du maillage, des valeurs de perméabilité, de porosité et de fraction volumique de fibres sont calculées et mémorisées. Ainsi, les caractéristiques locales de la structure géométrique définissant la pièce à fabriquer par injection sont mémorisées.For each element of the mesh, and for each point of the mesh, a set of physical characteristics, associated with the injection manufacturing process and / or associated with the mechanical calculation, is calculated during a step 34 of local characterization of the elements of the mesh. In particular, for each element of the mesh, values of permeability, porosity and fiber volume fraction are calculated and stored. Thus, the local characteristics of the geometrical structure defining the part to be produced by injection are stored.

Ensuite, le procédé comprend une étape 36 de conversion des premières coordonnées des points du maillage dans le premier référentiel en deuxièmes coordonnées dans un deuxième référentiel, les deuxièmes coordonnées étant relatives à une grandeur physique du procédé de fabrication par injection parmi un temps d'injection et une pression d'injection. Le point d'injection de matière lors de la mise en oeuvre du procédé de fabrication est prédéfini, et ce point est le point origine du deuxième référentiel. Lorsque le deuxième référentiel est relatif au temps d'injection, la pression d'injection est supposée constante pendant la durée totale de l'injection ou constante par paliers. Dans ce cas, la grandeur physique relative au procédé de fabrication à estimer est le temps d'injection. Lorsque le deuxième référentiel est relatif à la pression d'injection, l'autre grandeur physique considérée est supposée constante, ou constante par paliers. L'autre grandeur physique considérée est dans ce cas le débit d'injection, qui est directement corrélé au temps d'injection. La pression d'injection est à estimer, à débit d'injection constant pendant la totalité de la fabrication par injection ou constant par paliers pendant l'injection. La conversion appliquée dépend des premières coordonnées dans le premier référentiel et des caractéristiques physiques locales associées au procédé de fabrication par injection préalablement calculées, comme décrit en détail ci-après.Next, the method comprises a step 36 of converting the first coordinates of the points of the mesh in the first frame into second coordinates in a second frame of reference, the second coordinates being relative to a physical quantity of the injection manufacturing process among an injection time. and an injection pressure. The point of injection of material during the implementation of the manufacturing process is predefined, and this point is the origin point of the second frame of reference. When the second frame of reference is relative to the injection time, the injection pressure is assumed to be constant during the total duration of the injection or constant in steps. In this case, the physical quantity relative to the manufacturing process to be estimated is the injection time. When the second reference is relative to the injection pressure, the other physical quantity considered is assumed to be constant, or constant in steps. The other physical quantity considered is in this case the injection rate, which is directly correlated to the injection time. The injection pressure is to be estimated at a constant injection rate during the entire injection manufacturing or constant stepwise during the injection. The applied conversion depends on the first coordinates in the first frame of reference and the local physical characteristics associated with the previously calculated injection manufacturing method, as described in detail below.

Après l'étape 36 de conversion des premières coordonnées en deuxièmes coordonnées, le procédé comprend une étape 38 de calcul d'une distance maximale entre le point d'injection et un autre point de la pièce, cet autre point étant le point le plus éloigné du point d'injection selon le maillage dans le deuxième référentiel, en mettant en oeuvre un algorithme de plus court chemin passant par les points du maillage dans le deuxième référentiel. Dans le mode de réalisation préféré, l'algorithme de Dijkstra est appliqué sur les noeuds du maillage dans le deuxième référentiel, la distance entre deux noeuds successifs étant la distance dans ce deuxième référentiel. La distance maximale est égale au maximum des distances de plus court chemin calculées par l'algorithme de Dijkstra pour chaque noeud du maillage. L'algorithme de calcul de plus court chemin de Dijkstra est bien connu et ne sera pas décrit plus en détail ici. En variante, tout autre algorithme connu de calcul de plus court chemin entre deux points d'un maillage peut être utilisé.After step 36 of converting the first coordinates into second coordinates, the method comprises a step 38 for calculating a maximum distance between the injection point and another point of the part, this other point being the furthest point the injection point according to the mesh in the second frame, by implementing an algorithm of shorter path passing through the points of the mesh in the second frame. In the preferred embodiment, the Dijkstra algorithm is applied to the mesh nodes in the second repository, the distance between two successive nodes being the distance in this second repository. The maximum distance is equal to the maximum of the shortest path distances calculated by the Dijkstra algorithm for each node of the mesh. The Dijkstra shortest path calculation algorithm is well known and will not be described in more detail here. As a variant, any other known algorithm for calculating the shortest path between two points of a mesh can be used.

Finalement, lors d'une étape 40 d'estimation de la grandeur physique caractéristique du procédé de fabrication par injection, cette grandeur est calculée en fonction de la distance maximale préalablement calculée et des segments de chemin, correspondant à des arêtes du maillage, obtenus par l'algorithme de recherche de plus court chemin. La figure 3 illustre schématiquement une première représentation R1 d'une pièce à fabriquer P dans le premier référentiel géométrique, et une deuxième représentation R2 de la même pièce à fabriquer P dans le deuxième référentiel associé à la grandeur du procédé de fabrication à estimer, par exemple le temps d'injection. La pièce à fabriquer P est composée de trois zones Z1, Z2 et Z3 de perméabilités respectives K1, K2, K3 avec KI > K2 > K3.Finally, during a step 40 for estimating the physical quantity characteristic of the injection manufacturing process, this quantity is calculated as a function of the previously calculated maximum distance and path segments, corresponding to the edges of the mesh, obtained by the search algorithm of shorter path. FIG. 3 schematically illustrates a first representation R1 of a workpiece P in the first geometric reference, and a second representation R2 of the same workpiece P in the second reference associated with the magnitude of the manufacturing process to be estimated, by example the injection time. The workpiece P is composed of three zones Z1, Z2 and Z3 of respective permeabilities K1, K2, K3 with K1> K2> K3.

Le maillage géométrique de la pièce est schématiquement représenté également, et comporte des points ou noeuds 42, connectés par des arêtes 44 et formant des éléments de maillage 46. Le point d'injection 48 est le point initial d'injection de matière dans la fabrication de la pièce.The geometric mesh of the part is schematically represented also, and comprises points or nodes 42, connected by edges 44 and forming mesh elements 46. The injection point 48 is the initial point of injection of material in the manufacture of the room.

L'étape 36 de conversion des premières coordonnées en deuxièmes coordonnées est basée sur une application de la loi de Darcy permettant de définir une vitesse de filtration d'un fluide : upK- VP (Eq 1) Où up est la vitesse de filtration de Darcy, K la perméabilité, it la viscosité et VP le gradient de pression. La vitesse d'écoulement est liée à la vitesse de filtration de Darcy par : UD v = - = VP (Eq 2) 0 du - 0 Où 0 est la porosité. L'équation (Eq 2) ci-dessus peut être résolue dans un domaine unidimensionnel (1D), considérant un écoulement linéïque, ou dans un domaine bi-dimensionnel (2D), considérant un écoulement radial. La figure 4 illustre schématiquement une modélisation unidimensionnelle linéïque de l'écoulement, selon une ligne d'écoulement 50 entre la ligne d'injection 52 comprenant un point d'injection 54, et la limite externe 56 de la pièce à fabriquer, sur toute la longueur xL de la pièce. Dans l'exemple schématisé à la figure 4, la pièce comporte des zones de perméabilité K1 et des zones de perméabilité K2. Dans le cas 1 D, le gradient de pression est défini par : OP Pin; Pvent (Eq 3) où Pm est la pression au niveau de la buse d'injection et Pvent est la pression au point extrême de la ligne d'écoulement, et x est la coordonnée spatiale du front d'écoulement dans le premier référentiel.The step 36 of converting the first coordinates into second coordinates is based on an application of Darcy's law to define a filtration rate of a fluid: upK-VP (Eq 1) Where up is the filtration rate of Darcy , K the permeability, it the viscosity and VP the pressure gradient. The flow velocity is related to the Darcy filtration rate by: UD v = - = VP (Eq 2) 0 of - 0 Where 0 is the porosity. The equation (Eq 2) above can be solved in a one-dimensional domain (1D), considering a linear flow, or in a two-dimensional domain (2D), considering a radial flow. FIG. 4 schematically illustrates a one-dimensional linear modeling of the flow, along a flow line 50 between the injection line 52 comprising an injection point 54, and the external limit 56 of the part to be manufactured, over the entire length xL of the piece. In the example shown diagrammatically in FIG. 4, the part comprises zones of permeability K1 and zones of permeability K2. In the case 1 D, the pressure gradient is defined by: OP Pin; Pvent (Eq 3) where Pm is the pressure at the injection nozzle and Pvent is the pressure at the extreme point of the flow line, and x is the spatial coordinate of the flow front in the first repository.

La vitesse d'écoulement est également égale à la dérivation de x dans le temps t : K P1Pvent dx v = = (Eq 4) ,c1 - 0 x dt Supposant Pvent 0 et une pression d'injection constante pendant la durée totale d'injection trot pour une longueur totale xL partant du point d'injection, la durée totale d'injection est calculée comme suit : trot (Eq 5) - 2.K - Puy 0 - it- L'équation (Eq 5) ci-dessus implique des valeurs de perméabilité K , de porosité 0 et de viscosité it constantes pour la longueur xL de la ligne d'écoulement. Cependant, en pratique, la propriété d'homogénéité des valeurs de perméabilité K , de porosité 0 et de viscosité it est vérifiée pour des éléments de maillage, qui sont des segments dans la modélisation 1 D, de longueur d, dans la modélisation 1D. Ainsi, pour un élément de longueur d, , compris entre les points de coordonnées xt_i et xt, et de pressions respectives initiale et finale /1 , la durée d'injection t, s'exprime ainsi : 0. it - da (Eq 6) 2K - (111- 11) Lorsque le segment linéique [ , xi] est le dernier segment de la pièce, la pression finale /1 Pvent ° Le temps d'injection ou durée totale d'injection trot est calculé comme la somme des temps d'injection par segment : L trot = ti (Eq 7) Dans le cas plus général d'un maillage de points, pour un segment i formé par deux points successifs de longueur di, de perméabilité Ki et de porosité 0, , la formule (Eq 6) ci-dessus est utilisable pour calculer le temps d'injection t, . La pression s'obtient par application du principe de conservation de la masse du fluide. La vitesse de filtration de Darcy est constante pour chaque point considéré du maillage : v' En appliquant cette propriété, on obtient : vn _ _Kn P n -P n-1 K P -P n-1 n-1 n-2 On dn 1 On-1 dn-1 n-1 Et par conséquent ; 1 Kn ± Kn-1 P -2 (Eq 9) Pn-i = Kn + K n_i dn - On P n d n_i - 0 n_i n dn- On d n_i- 0 n_i Cette expression s'écrit également : (Eq 8) 1 1 1 Pn a n,1in a n-1,1in Pn-1 1 1 a n Jin a n-1,1in Pn-2 (Eq 10) - avec an lin = dn On (Eq 11) Kn En posant b njin = bn-1,lin + an lin (Eq 12) et bo,iin= 0 (Eq 13), on obtient Pin' (Eq 14) avec la condition de bord : P = O.The flow velocity is also equal to the derivation of x in the time t: K P1Pvent dx v = = (Eq 4), c1 - 0 x dt Assuming Pvent 0 and a constant injection pressure during the total duration of trot injection for a total length xL starting from the injection point, the total injection time is calculated as follows: trot (Eq 5) - 2.K - Puy 0 - it- The equation (Eq 5) above implies permeability values K, porosity 0 and constant viscosity for the length x L of the flow line. However, in practice, the property of homogeneity of permeability values K, porosity 0 and viscosity it is verified for mesh elements, which are segments in modeling 1D, of length d, in the 1D modeling. Thus, for an element of length d, between the coordinate points xt_i and xt, and respective initial and final pressures / 1, the injection duration t, is expressed as follows: 0. it - da (Eq 6 ) 2K - (111- 11) When the line segment [, xi] is the last segment of the part, the final pressure / 1 Pvent ° The injection time or total injection time trot is calculated as the sum of the times of injection by segment: L trot = ti (Eq 7) In the more general case of a mesh of points, for a segment i formed by two successive points of length di, of permeability Ki and of porosity 0, the formula (Eq 6) above can be used to calculate the injection time t,. The pressure is obtained by applying the principle of conservation of the mass of the fluid. The filtration rate of Darcy is constant for each considered point of the mesh: By applying this property, we obtain: ## EQU1 ## KP -P n-1 n-1 n-2 On dn 1 On-1 dn-1 n-1 And therefore; 1 Kn ± Kn-1 P -2 (Eq 9) Pn-i = Kn + K n_i dn - On P nd n_i - 0 n_i n dn- On d n_i- 0 n_i This expression is also written as: (Eq 8) 1 1 1 Pn an, 1in a n-1.1in Pn-1 1 1 year Jin a n-1.1in Pn-2 (Eq 10) - with an lin = dn On (Eq 11) Kn By setting b njin = bn-1, lin + an lin (Eq 12) and bo, iin = 0 (Eq 13), we get Pin '(Eq 14) with the boundary condition: P = O.

Le gradient de pression s'exprime par : v p _ Pi - Pinj 0i (Eq 15) â di K b di'Oi Finalement, on obtient une équation itérative, permettant de calculer, pour chaque point de première coordonnée spatiale xi une deuxième coordonnée ti représentative du temps d'injection, dans le deuxième référentiel représentatif du temps d'injection : b a i Jin Pi-1 = P Pin. = - b + a i b i-1, lin ± a i K. -1 Jin + di' di - Oi ( 11 ft bi_uin- di+ (Eq 16) 2 in.; . Ki ) Dans le cas linéïque décrit, il est aisé de calculer un temps d'injection total par une somme des temps d'injection : trot - ( Eq 17) i=0 Selon une deuxième variante, un écoulement radial 2D partant d'un point d'injection central est envisagé. Comme schématiquement illustré à la figure 5, une ligne d'écoulement 60 est considérée, entre le point d'injection 62 et la limite externe 64 de la pièce, sur tout le rayon R = xL de la pièce. Dans l'exemple schématisé à la figure 5, la pièce comporte des zones de perméabilité K1 et des zones de perméabilité K2. De manière analogue à ce qui a été décrit ci-dessus pour le cas 1D, on obtient pour un écoulement radial un temps d'injection t, correspondant à un rayon x, d'une pièce de rayon total xL : ((d,2 -d2 ( ( ( t + - (d, do) 'd + C1,2 - 2 . ln -1 + d2 p d ) ) ) ) (Eq 18) 21) -1 rad , , + (Eq 19), bo,rad (Eq 20), a i,rad (Eq i Ki- xi ( di Oi-di- Avec bi 'd= Et x, = dn (Eq 22), do étant un rayon local d'injection, correspondant à une n=1 mise en échelle de l'élément du rayon d'injection global Ro . En pratique, pour un maillage d'une pièce à fabriquer, les premières coordonnées des points du maillage sont transformées en deuxièmes coordonnées représentatives du temps d'injection selon l'une des formules (Eq 16) et (Eq 18) ci-dessus dans l'étape de conversion 36, les caractéristiques physiques locales de porosité et de perméabilité, étant homogènes à l'intérieur de chaque élément du maillage.The pressure gradient is expressed by: vp _ Pi - Pinj 0i (Eq 15) to di K b di'Oi Finally, we obtain an iterative equation, which makes it possible to compute, for each point of first spatial coordinate xi, a second coordinate ti representative of the injection time, in the second representative representative of the injection time: bai Jin Pi-1 = P Pin. = - b + aib i-1, lin ± ai K. -1 Jin + di 'di - Oi (11 ft bi_uindi + (Eq 16) 2 in. Ki) In the linear case described, it is easy to calculate a total injection time by a sum of the injection times: trot - (Eq 17) i = 0 According to a second variant, a 2D radial flow starting from a central injection point is envisaged. As schematically illustrated in FIG. 5, a flow line 60 is considered, between the injection point 62 and the outer limit 64 of the part, over the entire radius R = xL of the part. In the example shown diagrammatically in FIG. 5, the part comprises zones of permeability K1 and zones of permeability K2. Analogously to what has been described above for the case 1D, for a radial flow, an injection time t, corresponding to an x-ray, of a piece of total radius xL is obtained ((d, 2 -d2 (((t + - (d, do) 'd + C1,2-2 - ln -1 + d2 pd)))) (Eq 18) 21) -1 rad,, + (Eq 19), bo , rad (Eq 20), ai, rad (Eq i Ki xi (di Oi-di- With bi 'd = Et x, = dn (Eq 22), do being a local injection radius, corresponding to a n = 1 scaling of the element of the global injection radius Ro In practice, for a mesh of a part to be manufactured, the first coordinates of the points of the mesh are transformed into second coordinates representative of the injection time according to the invention. one of the formulas (Eq 16) and (Eq 18) above in the conversion step 36, the local physical characteristics of porosity and permeability, being homogeneous within each element of the mesh.

Le choix de l'une ou l'autre des formules, ou d'une combinaison des deux est déterminé au préalable en fonction de considérations de forme géométrique de la pièce à fabriquer. Le choix d'une combinaison des deux formules est effectué par un opérateur. Ainsi, dans un mode de réalisation, chaque point i de première coordonnée x, du maillage géométrique a, après application de la conversion, une valeur de temps d'injection t, associée, donc une deuxième coordonnée dans le deuxième référentiel, chaque élément du maillage ayant des valeurs de perméabilité K, et de porosité 0, associées, calculées lors de l'étape 34 de caractérisation locale des éléments du maillage.The choice of one or the other of the formulas, or a combination of both, is determined beforehand according to considerations of geometric shape of the part to be manufactured. The choice of a combination of the two formulas is made by an operator. Thus, in one embodiment, each point i of the first coordinate x, of the geometric mesh has, after application of the conversion, an injection time value t, associated, therefore a second coordinate in the second frame of reference, each element of the mesh having associated values of permeability K, and of porosity 0, calculated during the step 34 of local characterization of the elements of the mesh.

Ensuite, l'application d'un algorithme de plus court chemin lors de l'étape 38 permet d'obtenir un chemin dont la longueur dans le deuxième référentiel est égale au temps d'injection total trot = t, estimé pour la pièce à fabriquer. =0 Avantageusement, le calcul comprend pour chaque point du maillage, un calcul analytique est effectué pour l'application de la formule de conversion, et ensuite l'application de l'algorithme de Dijkstra pour le calcul des plus courts chemins pour chaque point du maillage et pour la détermination du chemin correspondant à la distance maximale entre le point d'injection et un autre point du maillage. Le procédé d'estimation d'une grandeur relative à un procédé de fabrication par injection est utilisable dans un procédé de comparaison de deux ou plusieurs procédés de fabrication d'une pièce composite répondant à un cahier des charges, pour ensuite sélectionner le procédé de fabrication le plus performant selon un critère donné. Le critère peut être un critère simple, tel le temps de fabrication d'une pièce, ou un critère complexe, prenant en compte plusieurs critères simples, par exemple le poids de la pièce, le temps de fabrication et la résistance mécanique.Next, the application of a shorter path algorithm in step 38 makes it possible to obtain a path whose length in the second reference frame is equal to the total injection time trot = t, estimated for the part to be manufactured . = 0 Advantageously, the computation comprises for each point of the mesh, an analytical computation is carried out for the application of the conversion formula, and then the application of the Dijkstra algorithm for the computation of the shortest paths for each point of the mesh and for determining the path corresponding to the maximum distance between the injection point and another point of the mesh. The method for estimating a quantity relative to an injection manufacturing process can be used in a method for comparing two or more processes for manufacturing a composite part meeting a specification, and then selecting the manufacturing method. the most efficient according to a given criterion. The criterion can be a simple criterion, such as the manufacturing time of a part, or a complex criterion, taking into account several simple criteria, for example the weight of the part, the manufacturing time and the mechanical strength.

La figure 6 illustre schématiquement les principales étapes d'un procédé de comparaison de deux procédés de fabrication, Proc A et Proc B, selon un mode de réalisation d'invention. Chacun des procédé de fabrication Proc A et Proc_B est défini par un ensemble de paramètres de fabrication d'une pièce P, incluant entre autres des paramètres déterminant des caractéristiques physiques de la pièce, tels que la séquence d'empilement, la matière injectée. Les étapes respectives mises en oeuvre pour chacun des procédés Proc A et Proc_B comparés sont soit exécutées successivement pour chacun des procédés, soit exécutées sensiblement en parallèle.Figure 6 schematically illustrates the main steps of a method for comparing two manufacturing methods, Proc A and Proc B, according to an embodiment of the invention. Each of Proc A and Proc_B manufacturing processes is defined by a set of manufacturing parameters of a part P, including inter alia parameters determining physical characteristics of the part, such as the stacking sequence, the injected material. The respective steps implemented for each of the processes Proc A and Proc_B compared are either performed successively for each of the processes, or performed substantially in parallel.

Une étape 70A, 70B d'estimation d'une grandeur sélectionnée relative au procédé de fabrication Proc A, Proc_B est mise en oeuvre, selon le procédé décrit ci-dessus. En sortie des étapes respectives 70A, 70B, une valeur de grandeur V A, V_B relative à chacun des procédés de fabrication Proc A, Proc_B est obtenue.A step 70A, 70B for estimating a selected quantity relative to the manufacturing method Proc A, Proc_B is carried out, according to the method described above. At the output of respective steps 70A, 70B, a magnitude value V A, V_B relative to each of Proc A, Proc_B manufacturing processes is obtained.

Ensuite, une simulation 72A, 72B des performances mécaniques d'une pièce obtenue respectivement par les procédés de fabrication Proc A, Proc_B est mise en oeuvre. Cette étape de simulation, qui est optionnelle, permet de vérifier que la pièce ainsi fabriquée répond au cahier des charges imposé pour la pièce à fabriquer. Ensuite, lors d'une étape de calcul de score 74A, 74B, un score de performance SC A, SC_B est calculé pour chacun des procédés de fabrication Proc A, Proc B, prenant en compte la grandeur estimée V A, V_B pour chacun des procédés. Un score simple est basé uniquement sur les valeurs calculées V A, V_B. Dans ce cas, SC A=V A et SC B=V B. Un score complexe, calculé comme somme pondérée de plusieurs fonctions de coûts peut être utilisé. Une même formule de calcul de score de performance est appliquée dans chacune des étapes de calcul de score 74A, 74B, et un score de performance respectif SC A, SC_B est obtenu pour chaque procédé de fabrication. Ces procédés de fabrication Proc A, Proc_B sont ensuite comparés lors d'une étape de comparaison 76, et le procédé le plus performant selon le score de performance calculé est sélectionné comme résultat de la comparaison. Ainsi, l'invention permet de comparer deux procédés de fabrication d'une pièce par injection de matière et de sélectionner le plus performant des deux selon un critère évalué par un score de performance. Avantageusement, l'estimation d'une grandeur V A, V_B relative à chacun des procédés de fabrication est efficace d'un point de vue calculatoire. La figure 7 illustre l'application d'un procédé de comparaison selon l'invention dans un procédé de détermination d'un ensemble de paramètres d'empilement ou séquence d'empilement définissant un procédé de fabrication d'une pièce par injection optimisé selon un critère donné.Next, a simulation 72A, 72B of the mechanical performances of a part obtained respectively by Proc A, Proc_B manufacturing processes is implemented. This simulation step, which is optional, makes it possible to verify that the piece thus manufactured meets the specifications imposed for the part to be manufactured. Then, during a score calculation step 74A, 74B, a performance score SC A, SC_B is calculated for each of the manufacturing processes Proc A, Proc B, taking into account the estimated quantity VA, V_B for each of the processes. . A simple score is based only on the calculated values V A, V_B. In this case, SC A = V A and SC B = V B. A complex score calculated as a weighted sum of several cost functions can be used. A same performance score calculation formula is applied in each of the score calculation steps 74A, 74B, and a respective performance score SC A, SC_B is obtained for each manufacturing method. These Proc A, Proc_B manufacturing methods are then compared in a comparison step 76, and the most efficient method according to the calculated performance score is selected as a result of the comparison. Thus, the invention makes it possible to compare two processes for manufacturing a part by injection of material and to select the most efficient of the two according to a criterion evaluated by a performance score. Advantageously, the estimation of a magnitude V A, V_B relative to each of the manufacturing processes is effective from a computational point of view. FIG. 7 illustrates the application of a comparison method according to the invention in a method for determining a set of stacking parameters or stacking sequence defining a process for manufacturing a part by optimized injection according to a given criterion.

Lors d'une étape d'initialisation 80, une séquence d'empilement initiale est choisie comme séquence d'empilement courante. Une telle séquence d'empilement est définie par un nombre de plis successifs, et pour chaque pli, par son épaisseur et par l'orientation ou les orientations des fibres du pli. La forme géométrique de la pièce à fabriquer, et le maillage de la pièce sont prédéfinis dans ce mode de réalisation.During an initialization step 80, an initial stacking sequence is chosen as the current stacking sequence. Such a stacking sequence is defined by a number of successive folds, and for each fold, by its thickness and by the orientation or orientations of the fibers of the fold. The geometric shape of the part to be manufactured, and the mesh of the part are predefined in this embodiment.

De préférence, la séquence d'empilement est symétrique par rapport à la couche centrale, et chaque pli est symétrique par rapport à un axe de symétrie de la pièce à fabriquer. De préférence, l'épaisseur d'un pli est sélectionnée parmi un ensemble discret de valeurs prédéterminées, par exemple parmi les valeurs suivantes : [0,125mm ; 0,25 mm ; 0,50 mm]. De préférence, les orientations des fibres sont sélectionnées parmi un ensemble discret d'orientations possibles, par exemple : [0° ; 90° ; -22,5° ; 22,5° ;-45° ; 45° ; -67,5° ; 67 ,5°].Preferably, the stacking sequence is symmetrical with respect to the central layer, and each fold is symmetrical with respect to an axis of symmetry of the part to be manufactured. Preferably, the thickness of a fold is selected from a discrete set of predetermined values, for example from the following values: [0.125mm; 0.25 mm; 0.50 mm]. Preferably, the orientations of the fibers are selected from a discrete set of possible orientations, for example: [0 °; 90 °; -22.5 °; 22.5 °, -45 °; 45 °; -67.5 °; 67, 5 °].

Ainsi, l'espace définissant les séquences d'empilement possibles est discrétisé, et la combinatoire dans cet espace est diminuée, ce qui permet de limiter le nombre de séquences d'empilement à tester et de diminuer le temps de calcul. Pour l'empilement courant, une étape 82 d'estimation d'une grandeur relative au procédé de fabrication est mise en oeuvre.Thus, the space defining the possible stacking sequences is discretized, and the combinatorics in this space is reduced, which makes it possible to limit the number of stacking sequences to be tested and to reduce the calculation time. For the current stack, a step 82 for estimating a quantity relative to the manufacturing process is carried out.

Cette étape 82 comprend des sous-étapes 84 à 90. La première sous-étape optionnelle 84 consiste à tester si la séquence d'empilement courante n'est pas définie par des multiples d'une séquence d'empilement déjà testée, auquel cas il serait inutile d'en évaluer la performance. Si le résultat du test est positif, la sous-étape 84 est suivie de l'étape 92 de sélection d'une nouvelle séquence d'empilement à tester. Si le résultat du test est négatif, la sous-étape 84 est suivie d'une sous-étape optionnelle 86 de test du respect des contraintes initiales, par exemple une contrainte de poids maximal de la pièce à fabriquer. En cas de non respect des contraintes initiales, la sous-étape 86 est suivie de l'étape 92 de sélection d'une nouvelle séquence d'empilement à tester. En cas de respect des contraintes initiales, la sous-étape 86 est suivie d'une sous- étape optionnelle 88 de test du respect de règles de modélisation de la pièce, par exemple de règles de symétrie, définie par le concepteur. Si les règles de modélisation ne sont pas respectées, la sous-étape 88 est suivie de l'étape 92 de sélection d'une nouvelle séquence d'empilement à tester. Si les règles de modélisation sont respectées, la sous-étape 88 est suivie d'une sous-étape 90 de mise en oeuvre du procédé d'estimation de la grandeur relative au procédé de fabrication de la pièce, choisie parmi le temps d'injection et la pression d'injection, tel que décrit ci-dessus.This step 82 comprises substeps 84 to 90. The first optional substep 84 consists in testing whether the current stacking sequence is not defined by multiples of a stacking sequence already tested, in which case it it would be useless to evaluate their performance. If the result of the test is positive, the substep 84 is followed by the step 92 of selecting a new stacking sequence to be tested. If the result of the test is negative, the substep 84 is followed by an optional substep 86 for testing the respect of the initial constraints, for example a maximum weight constraint of the part to be manufactured. In case of non-compliance with the initial constraints, the substep 86 is followed by the step 92 of selecting a new stacking sequence to be tested. If the initial constraints are respected, the sub-step 86 is followed by an optional sub-step 88 for testing the respect of rules for modeling the part, for example symmetry rules, defined by the designer. If the modeling rules are not respected, the substep 88 is followed by the step 92 of selecting a new stacking sequence to be tested. If the modeling rules are respected, the sub-step 88 is followed by a substep 90 of implementing the method for estimating the quantity relative to the manufacturing process of the part, chosen from the injection time and the injection pressure as described above.

Une valeur estimée de la grandeur choisie est fournie à l'issue de l'étape 82.An estimated value of the selected quantity is provided at the end of step 82.

Ensuite, lors d'une étape de simulation mécanique 94, les performances mécaniques d'intérêt de la pièce à fabriquer selon la séquence d'empilement courante sont testées. Dans un mode de réalisation, un logiciel de simulation disponible, tel le logiciel LS- Dyna (marque déposée) est utilisé dans cette étape de simulation mécanique 94. Cette simulation mécanique permet de valider le fait que la pièce fabriquée selon la séquence d'empilement courante répond au cahier des charges, par exemple en termes de poids et de résistance à une traction mécanique selon une direction de sollicitation.Then, during a mechanical simulation step 94, the mechanical performances of interest of the part to be produced according to the current stacking sequence are tested. In one embodiment, an available simulation software, such as the LS-Dyna (registered trademark) software, is used in this mechanical simulation step 94. This mechanical simulation makes it possible to validate the fact that the part manufactured according to the stacking sequence current meets the specifications, for example in terms of weight and resistance to mechanical traction in a direction of stress.

En cas de non respect du cahier des charges, l'étape de simulation mécanique 94 est suivie de l'étape 92 de sélection d'une nouvelle séquence d'empilement à tester. En cas de respect du cahier des charges, l'étape de simulation mécanique 94 est suivie d'une étape 96 de calcul d'un score de performance SC mettant en oeuvre une fonction de coût.In case of non-compliance with the specifications, the mechanical simulation step 94 is followed by the step 92 of selecting a new stacking sequence to be tested. In the case of compliance with the specifications, the mechanical simulation step 94 is followed by a step 96 for calculating a performance score SC implementing a cost function.

Par exemple, une fonction de coût complexe s'exprime comme suit : SC(x) = f (x) = 1 -1 co, * f (x) (Eq 23) Avec des facteurs de pondération CD, , avec coI, =1, et des fonctions de coût simples fi(x) : - - ft (x) 0.5 2 x, xmax X min (Eq 24) 2. (x. - xmm ) Où xi est la valeur atteinte, et xi.n et xmax sont respectivement les bornes minimale et maximale pouvant être prises par cette valeur. La fonction de coût ci-dessus est donnée pour l'exemple, toute autre fonction de coût étant applicable. Ensuite, dans l'exemple de réalisation de la figure 7, un algorithme d'optimisation CMAES (« covariance matrix adaptation evolutionary strategy »), connu dans le domaine de l'optimisation numérique, est mis en oeuvre à l'étape 98 pour déterminer une nouvelle séquence d'empilement susceptible d'optimiser le score de performance calculé à l'étape 96. En variante, tout autre algorithme d'optimisation est applicable.For example, a complex cost function is expressed as follows: SC (x) = f (x) = 1 -1 co, * f (x) (Eq 23) With weighting factors CD,, with coI, = 1, and simple cost functions fi (x): - - ft (x) 0.5 2 x, xmax x min (Eq 24) 2. (x.-xmm) Where xi is the value reached, and xi.n and xmax are respectively the minimum and maximum bounds that can be taken by this value. The cost function above is given for the example, any other cost function being applicable. Next, in the embodiment of FIG. 7, a CMAES ("covariance matrix adaptation evolutionary strategy") optimization algorithm, known in the field of numerical optimization, is implemented at step 98 to determine a new stacking sequence that can optimize the performance score calculated in step 96. As a variant, any other optimization algorithm is applicable.

Le score de performance SC calculé à l'étape 98 est mémorisé à chaque itération pour une séquence d'empilement courante testée, et la séquence d'empilement 100 retenue est la séquence qui obtient un score de performance SC optimal.The performance score SC calculated in step 98 is stored at each iteration for a current stacking sequence being tested, and the stacking sequence 100 retained is the sequence that obtains an optimal performance score SC.

Ainsi, le procédé permet d'obtenir, après un nombre d'itérations, une séquence d'empilement qui optimise le critère évalué. Le procédé décrit en référence à la figure 7 a été testé pour la sélection d'une séquence d'empilement pour la fabrication d'une pièce modélisée par un maillage à 22085 points ou noeuds, comprenant 21697 éléments de maillage de type Quad-4 (quadrilatères), sur un processeur de 2,4 GHz avec 4 Giga Octets de RAM. Le temps de calcul pour l'estimation d'une grandeur relative au procédé de fabrication selon l'invention à chaque itération est de l'ordre de 1 minute, alors qu'une simulation complète du procédé de fabrication avec un logiciel du commerce tel que PAM-RTM (marque déposée) prendrait environ 25 minutes. Avantageusement, le temps total du procédé de sélection d'une séquence d'empilement optimisée est largement diminué grâce à la mise en oeuvre de l'invention.15Thus, the method makes it possible, after a number of iterations, to obtain a stacking sequence that optimizes the evaluated criterion. The method described with reference to FIG. 7 was tested for the selection of a stacking sequence for the fabrication of a piece modeled by a mesh with 22085 points or nodes, comprising 21697 elements of mesh of type Quad-4 ( quadrilaterals), on a 2.4 GHz processor with 4 Giga Bytes of RAM. The calculation time for estimating a quantity relative to the manufacturing method according to the invention at each iteration is of the order of 1 minute, whereas a complete simulation of the manufacturing method with commercial software such as PAM-RTM (registered trademark) would take about 25 minutes. Advantageously, the total time of the method of selecting an optimized stacking sequence is greatly reduced thanks to the implementation of the invention.

Claims (14)

REVENDICATIONS1.- Procédé d'estimation d'une grandeur relative à un procédé de fabrication d'une pièce par injection de matière à partir un point d'injection, la grandeur à estimer étant choisie parmi un temps d'injection et une pression d'injection, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de : -obtention (30) d'une représentation géométrique de la pièce par un maillage défini par des points ayant des premières coordonnées géométriques associées à un premier référentiel, -conversion (36) des premières coordonnées géométriques en deuxièmes coordonnées relatives à la grandeur à estimer, associées à un deuxième référentiel, en fonction de caractéristiques physiques locales associées audit maillage, - calcul (38), dans le deuxième référentiel, à l'aide d'un algorithme de plus court chemin, de la distance maximale entre la deuxième coordonnée correspondant au point d'injection et une deuxième coordonnée correspondant à un autre point de la pièce, et - estimation (40) en fonction de la distance maximale calculée, de ladite grandeur à estimer.CLAIMS 1. A method for estimating a quantity relating to a method for manufacturing a part by injecting material from an injection point, the quantity to be estimated being chosen from an injection time and a pressure of injection, characterized in that it comprises the steps of: -obinding (30) of a geometrical representation of the part by a mesh defined by points having first geometric coordinates associated with a first reference, -conversion (36) of the first geometrical coordinates in second coordinates relative to the quantity to be estimated, associated with a second repository, as a function of local physical characteristics associated with said mesh, - computation (38), in the second repository, using an algorithm of more the shortest distance between the second coordinate corresponding to the injection point and a second coordinate corresponding to another the piece, and - estimating (40) as a function of the maximum calculated distance, of said quantity to be estimated. 2.- Procédé selon la revendication 1, dans lequel les points du maillage sont connectés par des arêtes formant des éléments de maillage, caractérisé en ce que lesdites caractéristiques physiques locales comprennent des caractéristiques de porosité et de perméabilité, et en ce que lesdites caractéristiques physiques locales sont homogènes à l'intérieur de chaque élément du maillage.2. Method according to claim 1, wherein the points of the mesh are connected by edges forming mesh elements, characterized in that said local physical characteristics comprise porosity and permeability characteristics, and in that said physical characteristics localities are homogeneous within each element of the mesh. 3.- Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdites caractéristiques physiques locales dépendent d'une séquence d'empilement de plis contenant des fibres de matière.3.- Method according to one of claims 1 or 2, characterized in that said local physical characteristics depend on a stack stack sequence containing fiber material. 4.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lorsque la grandeur à estimer est le temps d'injection, la pression d'injection est constante ou constante par paliers.4. A process according to any one of claims 1 to 3, characterized in that when the magnitude to be estimated is the injection time, the injection pressure is constant or constant increments. 5.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lorsque la grandeur à estimer est la pression d'injection, le débit d'injection est constant ou constant par paliers.5. A process according to any one of claims 1 to 3, characterized in that when the magnitude to be estimated is the injection pressure, the injection rate is constant or constant increments. 6.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la conversion (38) des premières coordonnées géométriques en deuxièmes coordonnées relatives à la grandeur à estimer met en oeuvre une formule de calcul obtenue pour une modélisation linéïque de l'écoulement de matière injectée entre le point d'injection et un point de maillage.6. A process according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the conversion (38) of the first geometric coordinates into second coordinates relative to the magnitude to be estimated implements a calculation formula obtained for a linear modeling of the flow of injected material between the injection point and a mesh point. 7.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la conversion (38) des premières coordonnées géométriques en deuxièmes coordonnées relatives à la grandeur à estimer met en oeuvre une formule de calcul obtenue pour une modélisation radiale de l'écoulement de matière injectée à partir du point d'injection.7.- Method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the conversion (38) of the first geometric coordinates into second coordinates relative to the magnitude to be estimated uses a calculation formula obtained for a radial modeling of the flow of material injected from the injection point. 8.- Procédé de sélection d'un procédé de fabrication d'une pièce par injection de matière à partir un point d'injection, parmi au moins deux tels procédés de fabrication distincts, comprenant des étapes de : - pour chacun des procédés de fabrication, estimation (70A, 70B, 90) d'une grandeur relative audit procédé de fabrication d'une pièce par injection de matière à partir un point d'injection, la grandeur à estimer étant choisie parmi un temps d'injection et une pression d'injection, par un procédé d'estimation selon l'une des revendications 1 à 7, et calcul (74A, 74B, 94) d'un score de performance en fonction de la grandeur estimée, -sélection (76, 96) du procédé de fabrication parmi lesdits au moins deux procédés de fabrication distincts en fonction du score de performance calculé.8. A method for selecting a method for manufacturing a part by injecting material from an injection point, among at least two such separate manufacturing processes, comprising steps of: for each of the manufacturing processes , estimating (70A, 70B, 90) a magnitude relative to said method of manufacturing a workpiece by injection of material from an injection point, the magnitude to be estimated being selected from an injection time and a pressure of injection, by an estimation method according to one of claims 1 to 7, and calculation (74A, 74B, 94) of a performance score as a function of the estimated quantity, -selection (76, 96) of the method of said at least two distinct manufacturing processes based on the calculated performance score. 9.- Procédé de sélection d'un procédé de fabrication d'une pièce selon la revendication 8, caractérisé en ce que chacun desdits procédés de fabrication distincts est défini par une séquence d'empilement de plis pour la fabrication de ladite pièce, et en ce que le procédé comporte en outre une étape de détermination d'une séquence d'empilement pour chacun desdits procédés de fabrication.9. A method for selecting a method for manufacturing a part according to claim 8, characterized in that each of said distinct manufacturing processes is defined by a stacking sequence of folds for the manufacture of said part, and the method further comprises a step of determining a stacking sequence for each of said manufacturing methods. 10.- Procédé de sélection d'un procédé de fabrication d'une pièce selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'étape de détermination comporte la détermination d'un nombre de plis successifs, d'une épaisseur de chaque pli et d'au moins une orientation de fibres par pli de l'empilement.10. A method for selecting a manufacturing method of a part according to claim 9, characterized in that the determining step comprises the determination of a number of successive folds, a thickness of each fold and at least one fiber orientation per fold of the stack. 11.- Procédé de sélection d'un procédé de fabrication d'une pièce selon l'une quelconque des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce qu'il comporte en outre, pourchaque procédé de fabrication, une étape de simulation mécanique (72A, 72B, 94) des performances mécaniques de la pièce à fabriquer selon la séquence d'empilement.11. A method for selecting a manufacturing method of a part according to any one of claims 9 or 10, characterized in that it further comprises, for each manufacturing method, a mechanical simulation step (72A, 72B, 94) mechanical performance of the part to be manufactured according to the stacking sequence. 12.- Procédé de sélection d'un procédé de fabrication d'une pièce par injection de matière à partir un point d'injection selon l'une quelconque des revendications 8 à 11, caractérisé en ce que le calcul (96) d'un score de performance met en oeuvre une fonction de coût exprimée comme somme pondérée de plusieurs valeurs de coût.12. A method for selecting a method for manufacturing a part by injection of material from an injection point according to any one of claims 8 to 11, characterized in that the calculation (96) of a performance score implements a cost function expressed as a weighted sum of several cost values. 13.- Dispositif d'estimation d'une grandeur relative à un procédé de fabrication d'une pièce par injection de matière à partir un point d'injection, la grandeur à estimer étant choisie parmi un temps d'injection et une pression d'injection, caractérisé en ce qu'il comprend des unités adaptées à : -obtenir une représentation géométrique de la pièce par un maillage défini par des points ayant des premières coordonnées géométriques associées à un premier référentiel, -convertir les premières coordonnées géométriques en deuxièmes coordonnées relatives à la grandeur à estimer, associées à un deuxième référentiel, en fonction de caractéristiques physiques locales associées audit maillage, - calculer, dans le deuxième référentiel, à l'aide d'un algorithme de plus court chemin, la distance maximale entre la deuxième coordonnée correspondant au point d'injection et une deuxième coordonnée correspondant à un autre point de la pièce, et - estimer en fonction de la distance maximale calculée, ladite grandeur à estimer.13. A device for estimating a quantity relative to a method for manufacturing a part by injecting material from an injection point, the quantity to be estimated being chosen from an injection time and a pressure of injection, characterized in that it comprises units adapted to: -obtaining a geometrical representation of the part by a mesh defined by points having first geometric coordinates associated with a first reference, -converting the first geometrical coordinates into second relative coordinates at the magnitude to be estimated, associated with a second reference frame, as a function of local physical characteristics associated with said mesh, - calculating, in the second frame of reference, using a shorter path algorithm, the maximum distance between the second coordinate corresponding to the injection point and a second coordinate corresponding to another point of the part, and - estimating according to the calculated maximum distance, said magnitude to be estimated. 14.- Dispositif de sélection d'un procédé de fabrication d'une pièce par injection de matière à partir un point d'injection, parmi au moins deux tels procédés de fabrication distincts, comprenant des unités adaptées à : - pour chacun des procédés de fabrication, estimer une grandeur relative audit procédé de fabrication d'une pièce par injection de matière à partir un point d'injection, la grandeur à estimer étant choisie parmi un temps d'injection et une pression d'injection, par un dispositif d'estimation selon la revendication 13, et calculer un score de performance en fonction de la grandeur relative estimée, - sélectionner un procédé de fabrication parmi lesdits au moins deux procédés de fabrication distincts en fonction du score de performance calculé.3514. A device for selecting a method for manufacturing a part by injecting material from an injection point, among at least two such distinct manufacturing processes, comprising units adapted to: for each of the processes of manufacturing, estimating a quantity relative to said method of manufacturing a part by injection of material from an injection point, the quantity to be estimated being chosen from an injection time and an injection pressure, by a device of estimation according to claim 13, and calculating a performance score as a function of the estimated relative magnitude, - selecting a manufacturing method from among said at least two distinct manufacturing processes according to the calculated performance score.
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