Conception d'un triangle de suspension composite: procedes et optimisation

摘要

L'ONERA et le CETIM ont travaille ensemble a la conception et a la fabrication d'un triangle de suspension automobile entierement en composite thermoplastique, selon des specifications propres a l'industrie automobile, fournies par PSA Peugeot Citroen. Le premier prototype de la piece a ete realise par le CETIM avec le concours de la PME Compose a partir de feuilles de thermoplastique renforcees d'un tissu de fibres de carbone, thermoformees et soudees entre elles. Les caracteristiques fonctionnelles et mecaniques sont identiques a celles de la piece metallique d'origine, avec un gain de masse consequent, de l'ordre de 50% pour la piece nue, hors articulations. L'ONERA a mis en oeuvre une methode de conception issue de son savoir-faire dans le domaine aeronautique, en particulier en matiere de modelisation, d'optimisation numerique et de caracterisation experimentale. Le CETIM a mis au point une ligne de fabrication a grande cadence, compatible avec les exigences de la production automobile en s'appuyant sur Compose qui a realise un moule innovant de la piece. L'originalite de ce travail reside dans la conception simultanee de la solution composite, en remplacement d'une solution metallique preexistante et a partir des memes specifications, et de son procede de fabrication. Nous montrons dans ce travail de quelle maniere le procede definit les contraintes et degres de liberte de l'optimisation de la piece finale. Les travaux en cours concernant l'amelioration du prototype presente au JEC 2013 sont aussi presentes.