Contributions au développement d'algorithmes robustes pour l'identification des défauts géométriques de forme à partir d'un nuage de points

L’amélioration des analyses issues de l’exploitation de la maquette numérique nécessite le recours à des modèles réalistes qui reflètent les variations induites par les procédés de fabrication. Une modélisation des composants réalistes doit donc tenir compte de ces variations. Plus spécifiquement, nous visons dans le cadre du présent projet, la modélisation des tolérances géométriques de forme, la simulation d’assemblages des pièces avec des défauts de forme et l’évolution de l’effet de l’erreur algorithmique sur l’estimation de la dimension des surfaces ayant des défauts de forme. Les modèles développés présentent un outil d’analyse pour assister l’ingénierie des méthodes lors de la création des gammes de fabrication et d’inspection. Le premier jalon consiste à modéliser les défauts de forme pour diverses géométries primitives en considérant une rigidité infinie, À cette étape, nous développons des algorithmes qui permettent de générer automatiquement des assemblages réalistes. Cette modélisation réaliste permet une analyse de tolérance en prenant compte de l’évolution des contacts entre les composants au cours du fonctionnement du produit. Cette approche a fourni un résultat d'assemblage plus proche de l'assemblage réel du système mécanique. Comme deuxième jalon, une étude sur l’influence de défauts de forme sur l’identification des requis dimensionnels et géométriques simulées à partir d’un nuage de points mesurés. Plus précisément, nous examinons l’usage des nouveaux modificateurs de spécifications des tolérances de taille, telle que définies dans ISO 14405-1:2016, et nous étudions comment les stratégies de mesure des systèmes et les algorithmes influent l'évaluation de ces nouvelles spécifications. Aussi, les systèmes d’inspection assistée par ordinateur sont bien utilisés par les manufacturiers pour vérifier la conformité des pièces qu’ils produisent. Or, les résultats de ces inspections peuvent varier en fonction du logiciel et des paramètres utilisés. C’est ce que les chercheurs appellent « l’erreur algorithmique ». Nous réalisons une étude pour examiner la reproductibilité des logiciels d’inspection assistée par ordinateur dans le cas de l’évaluation des défauts de forme. Finalement, une nouvelle approche est proposée pour l’estimation de la taille des éléments géométriques affectés par une erreur de forme en utilisant l’analyse robuste en composantes principales et la boite englobante orientée. Cette nouvelle approche a été validée par une simulation numérique et sur des études réelles