Multi-objective optimization of a lattice structure - Application to the design of a pedestrian bridge

This research work targets the design and optimization of a bio-inspired pedestrianbridge. The bridge is made of lattice material, whose stress analysis is conductedby means of the theory of asymptotic homogenization, coupled with an optimizationprocess that tailors the material properties to meet the functional requirements ofthe bridge. The analysis requires decoupling the system into two levels, system andcomponent; the former represents the whole superstructure, the latter the cross-section of the bridge. The optimum solution describing the material properties of thebridge mapped into a lattice geometry, which enables the fabrication of the structureusing additive manufacturing.Ce travail de recherche a pour objectif la conception et l'optimisation d'un pont àpiétons bio-inspiré. Le pont est constitué de matériel réseau dont l'analyse est faiteà l'aide de la théorie de l'homogénéisation asymptotique, couplée avec un processusd'optimisation qui adapte les proprietés mécaniques afin d'atteindre les exigencesfonctionnelles du pont. L'analyse nécessite la division du système en deux niveaux,système et composant; le précedent représente la superstructure en entiere, le dernierla section transversale du pont. La solution optimale decrivant les proprietés du pontpeut être traduite en géometrie en réseau, ce qui permet la constructionde la structure en utilisant la fabrication additive