Dans le processus d'industrialisation d'un produit, l'étude de la cotation de fabrication est une étape de l'élaboration de la gamme de fabrication des pièces à produire. Grâce à la simulation d'usinage, elle met en évidence les variations dimensionnelles et géométriques probables des pièces tout le long de leur processus de fabrication, c'est à dire phase après phase. Ces écarts, dus à la fabrication, doivent être tolérés afin de respecter l'ensemble des contraintes fonctionnelles et manufacturières du produit. On distingue généralement deux étapes lors de la cotation de fabrication : • Tout d'abord, la simulation dimensionnelle et géométrique d'usinage qui permet l'expertise et la validation d'un avant projet d'étude de fabrication par la prédiction des variations géométriques des surfaces réalisées. • Puis, l'optimisation qui permet l'augmentation potentielle des tolérances de fabrication afin de respecter l'ensemble des contraintes associées au produit et d'intégrer au plus tôt, dès la conception, les contraintes de fabrication et de constater leurs effets sur les caractéristiques du produit. L'objectif principal de ce travail est d'aboutir à un modèle global réaliste des défauts fabriqués afin de mener à bien la simulation d'usinage. Dans un premier temps, une modélisation des phases d'usinage et, une représentation graphique des gammes de fabrication sont proposées. Une première approche de la simulation d'usinage est présentée en intégrant les écarts de fabrication sur un logiciel de FAO afin de générer une pièce simulée avec défauts. Sur cette maquette numérique, est effectuée la métrologie virtuelle qui caractérise grâce à un modeleur volumique, les défauts de la pièce simulée. Dans un second temps, une approche formelle de la simulation d'usinage est proposée. Des relations sont crées entre les défauts des pièces fabriquées et les écarts de fabrication. Des travaux de recherche initiés dans le domaine de la cotation fonctionnelle ont montré que l'utilisation des torseurs permet une modélisation tridimensionnelle des défauts géométriques. En considérant une phase d'usinage comme un empilage de composants, c'est à dire comme un mécanisme, il est possible de modéliser les défauts de fabrication inhérents à chaque phase puis de les cumuler suivant le processus de fabrication. Une démarche méthodologique permet de générer automatiquement les chaînes de torseurs relatifs à l'ensemble des défauts de fabrication de la pièce brute à la pièce finie. Suite à une étude de cas, les deux approches convergent vers des résultats comparables. Un bilan des apports des deux méthodes de simulation est présenté afin de les associer et de les rendre complémentaires. Enfin, pour permettre de valider expérimentalement les modèles et les approches, un processus opératoire de mesure des défauts tridimensionnels de fabrication est proposé. Il identifie les types de dispersions de fabrication et établit leurs contributions et leurs effets sur la géométrie des pièces. Ces méthodes et les moyens de mesure associés ont été développés dans l'optique d'être adaptés au contexte industriel afin de favoriser la capitalisation du savoir-faire.

Les travaux de recherche présentés dans ce mémoire portent sur la simulation sur maquette d'un panache d'incendie en tunnel par un panache massique formé par le rejet continu en canal d'un gaz léger (air-hélium). L'objectif de ces travaux est d'améliorer la technique de simulation à partir d'études théorique, expérimentale et numérique sur la dynamique d'un panache massique en champ libre ainsi qu'en milieu confiné ventilé.<br />Dans un premier temps, un modèle théorique de type intégral est développé pour décrire le comportement d'un panache massique se développant en champ libre, dans un fluide ambiant au repos et non stratifié. Ce développement théorique met en évidence que les évolutions avec l'altitude des caractéristiques du panache peuvent être déduites de celle d'un paramètre unique, la "fonction panache". Dans un second temps, des simulations numériques sont réalisées à l'aide du code de calcul Fire Dynamic Simulator (FDS) dans des situations de plus en plus complexes : panache massique d'hélium en champ libre puis en milieu confiné et ventilé (type tunnel). Les résultats de simulations numériques obtenus pour un milieu confiné et ventilé sont encourageants, en bon accord avec des données expérimentales. Les résultats numériques et expérimentaux, obtenus dans le cadre d'un projet de recherche national RGC&U, permettent de mettre en lumière les mécanismes à l'origine du caractère fortement tridimensionnel d'un panache d'incendie dans un tunnel ventilé longitudinalement. Enfin, dans le cadre des essais sur maquette, les règles de similitude pour la simulation d'un panache d'incendie réel par un panache massique sont établies à partir des équations physiques. Le foyer est modélisé par le rejet d'un mélange gazeux léger air-hélium dont les caractéristiques sont ajustées afin de correctement reproduire la masse volumique des fumées d'incendie.

Les techniques de la réalité virtuelle constituent de nouveaux outils pour les métiers de la conception de produits manufacturés et offrent des gains en terme d'innovation, de temps et d'argent. L'enjeu industriel est l'intégration de ces techniques dans le cycle de conception du produit. Ces techniques doivent ainsi s'interfacer avec les différents corps de métiers et pouvoir être en phase avec le rythme des mises à jour des modèles numériques. La problématique technologique posée est relative à la gestion des données géométriques produites par les bureaux d'études en conception assistée par ordinateur. Ces données sont exhaustives, très nombreuses et ne sont pas manipulables dans un dispositif de réalité virtuelle en raison des contraintes de temps de calcul. Une maquette numérique, possédant une quantité d'informations maîtrisée et dédiée à la réalité virtuelle, est alors nécessaire. Ces travaux ont pour objectif d'apporter des méthodes et outils permettant l'utilisation des techniques de l'immersion virtuelle par les métiers du design automobile. Une chaîne de conversion, simplification et optimisation des données en fonction des critères des métiers du design automobile est proposée pour la création d'une maquette numérique dédiée à l'immersion virtuelle. La gestion en temps réel des données de cette maquette numérique est effectuée en fonction de critères de visualisation de la scène dans un contexte d'immersion virtuelle.

Thèse doctorale en cotutelle entre l’Université de Seville (Espagne) et l’Université Paris-Est (École Doctorale): "Objets: projet et maquette dans l’œuvre de Le Corbusier". Directeurs: Amadeo Ramos Carranza (Universidad de Sevilla) et Caroline Maniaque-Benton (Université Paris-Est). Doctorant: Miguel A. de la Cova Morillo-Velarde.Le projet architectonique et sa représentation sont inséparables, de même que les instruments utilisés le sont de son propre processus de création.C’est là que réside l’intérêt de l’étude présente. Dans les maquettes réalisées sous la supervision de Le Corbusier, des aspects tels que les matériaux et les échelles utilisés, leur présentation, leur objectif, etc. atteignent une autre dimension, car elles sont le travail non seulement d’un architecte, mais d’un artiste plastique.Tel que le signale Jean Louis Cohen, la maquette possède une double condition, expriméeen français grâce aux termes "œuvre" et "ouvrage", difficiles à traduire dans d’autres langues: la maquette est bien plus que l’objet fruit d’une représentation à l’échelle d’un édifice, elle est aussi un travail intellectuel, une présence de cette architecture. ChezLe Corbusier, l’identification d’objets de différentes tailles (pierres, bouteilles, boites d’allumettes, coquillages, cellules, accidents géologiques…) avec son architecture, peinture et sculpture souligne cette métamorphose d’échelle qui caractérise ses processus créatifs. La maquette surgit comme un agent intermédiaire entre les valeurs poétiques de ces objets inspirateurs et l’architecture à venir.La formation artistique et artisanale de Le Corbusier et de ses collaborateurs fait en sorte que les maquettes soient réalisées au travers de systèmes et de techniques des Beaux-Arts ou des Arts et Métiers. Ceci supposera certains transferts de ces méthodes d’élaboration vers les architectures en gestation, étroitement liées aux dessins. La maquette favorise une première expérience tridimensionnelle, un fait d’une importance particulière étant donné la condition picturale de l’espace dans l’œuvre de Le Corbusier. Au-delà d’illustrer les temps d’exécution de l’édifice projeté, le montage ou démontage de ces anatomies, représentées par le biais de photographies ou de films, mettent en évidence les relations entreleur construction et la dématérialisation du corps à travers la cinétique, propre à l’art du 20ème siècle. Et, par conséquent, à l’architecture représentée.À travers l’étude comparée des maquettes et des planimétries, plusieurs relations entre les deux instruments ont été déduites, lesquelles prouvent largement le rôle actif du modèle architectonique dans la manière de projeter de Le Corbusier. Afin de contraster les différentes informations recueillies (planimétries, lettres, agendas, bibliographies, photographies, etc.) une base de donnée des plus de deux cents maquettes localisées a été créée. Une compilation des plus signalées dans l’étude présente se trouve en annexe du document de thèse doctorale.La thèse est organisée en une série de chapitres nommés selon des méthodes artistiques ou artisanales, mettant en évidence le caractère manuel de ces travaux, réunis en deux parties -"Plastique" y "Texturique"- en fonction de leur capacité à représenter l’intérieur de l’objet-architecture. Au caractère actuel, correctement révisée, de l’héritage de Le Corbusier, il faut ajouter la pertinence de reprendre les relations entre forme et manualité, présente dans les lectures de l’architecte-artiste, parmi lesquelles est ravivée la figure deHenri Focillon, dont "Vie des formes. Eloge de la main" suit la ligne de penseurs actuels comme Richard Sennett. Une main tendue à l’ère du numérique / The architectural project and its representation are indivisible, as are the tools used at the beginning of the creation process; hence the interest in their study. In the models made under the supervision of Le Corbusier, aspects such as materials, scales, presentation and objectives reach another dimension, since this worknot onlycomes from an architect but also from a plastic artist.As Jean Louis Cohenpointed out, models can be seen as having two forms, which in French are calledœuvre and ouvrage. In this sense,a model is more than the resulting object of a scaled representation of a building; it is also an intellectual work, like another state of that architecture. In Le Corbusier's case, the identification of objects of different sizes (stones, bottles, matchboxes, shells, cells, landforms, etc.) with his architecture, painting and sculpture maintains the scaling metamorphosis that characterises his creative process. Models appear as intermediaries between the poetic values of those inspiring objects and the future architecture.As Le Corbusier and his collaborators were trained in Arts and Crafts, models are created with methods and techniques used in Fine Arts and Arts and Crafts. As a result, those creation methods are transferred to the architectural works in process, as well as to the drawings. Models favour an initial three-dimensional experience, which is especially relevant taking into account the pictorial condition of space in Le Corbusier's work. Beyond illustrating execution times for the designed building, the assembly or disassembly of those anatomies—represented by photographs or films—show the relations of its construction with the dematerialisation of the object through filming, typical in the art of the 20th century and, therefore, with the represented architecture.Through the comparative study of models and drawings, several relations between both tools have been established which prove the active role of the architectural model in the projecting process of Le Corbusier. In order to compare the used data (planes, letters, agendas, bibliographies, photographs, etc.), a database was created containing the over two hundred identified models. A compilation of the most significant models can be found attached to the document of the doctoral thesis.This thesis is organised in chapters titled by different artistic or craft methods, as a testimony to the manual nature of these works. The chapters are organised in two parts —Plastique and Texturique—depending on the ability to represent the inside of the object-architecture. In addition tothe proper review of Le Corbusier's important legacy, it is relevant to reconsider the relationship between form and craft, which was dealt with in works read by this artist and architect. Among those works,Henri Focillon's "Vie des formes. Eloge de la main" outstands and links with current thinkers such as Richard Sennett. A hand reaching out to the digital time

La présente thèse se construit sur deux problématiques principales : la première porte sur l'amélioration des techniques d'étude liées à la restitution des navires antiques, conséquence d'un renouvellement des outils de travail, notamment par l'usage intensif de l'informatique, la seconde est liée à la production d'informations supplémentaires sur les qualités nautiques et la capacité commerciale des navires restitués, à travers l'apport des analyses physiques tirées des modèles virtuels. Ce programme est ici appliqué à quatre épaves : une épave grecque archaïque du VIème s. av. J.-C., Jules-Verne 7, deux épaves romaines du Ier s. ap. J.-C., Napoli A et Napoli C et enfin une épave plus tardive, du Vème s. ap. J.-C., Dramont E. Pour chaque épave restituée, l'étude se décompose en deux parties distinctes mais étroitement interdépendantes : une ou plusieurs hypothèses de restitution sont tout d'abord définies sur la base rigoureuse des vestiges conservés et de différents éléments de comparaison (iconographiques, ethnologiques, sources littéraires). Par la suite, c'est une analyse simple de certaines caractéristiques physiques de la restitution qui est entreprise en s'intéressant à ses divers enfoncements, à la répartition des poids et des volumes ou encore à sa stabilité transversale. L'intérêt particulier porté aux caractéristiques des carènes restituées permet ensuite, d'ébaucher dans les grandes lignes le programme ainsi que l'espace de navigation des navires originaux. Il s'agit grace à cette approche spécifique de s'intéresser au navire antique en tant que système fonctionnel, mais aussi et surtout en tant qu'outil principal et vecteur du commerce maritime. / This thesis is built around two main subjects: the first pertains to the question of improving the technics of study related to the reconstitution of ancient ships following a renewal of in tools utilized for the task. The second subject is linked to the production of additional information on the nautical qualities and the sailing capabilities of the hypothetical reconstituted ships based on the analysis of virtual models. We applied this program to four wrecks: a Greek wreck from the archaic period dated to the VIth c. B.C., Jules-Verne 7, two Roman wrecks from the Ist c. A.D., Napoli A and Napoli C, and finally to a late roman period wreck from the Vth c. A.D., Dramont E. For each wreck, the study is divided into two separate sections that are closely related and interdependent. First, we sought to define one or more valid hypotheses based rigorously on the remains preserved and on various elements of comparison (iconographic and ethnographic parallels, literary sources). Thereafter, we planned a simple analysis of some physical characteristics of the reconstituted ship focusing on its various draughts, displacements and transversal stability according to different distributions of weights and volumes. This focus on the characteristics of the hypotheses of reconstitution allows us, to some extent, to outline in broad terms the utilization programs and the navigational areas of the original ships. We intend in this way to focus on the ship as a functional system, but also and especially as the main vector of ancient maritime trade in the Mediterranean.

La hiérarchisation de la puissance injectée par des sources acoustiques dans une cavité d'avion telle qu'un cockpit, en vol, revêt un caractère majeur dans le but d'en réduire le bruit intérieur. Afin de répondre à ce besoin, la nécessité de considérer la cavité dans son ensemble à l'aide d'une méthode globale se révèle importante. Au cours de cette thèse, une méthode d'identification basée sur une méthode énergétique locale, appelée MES pour Méthode Energétique Simplifiée, est utilisée. En connaissant la géométrie de la cavité, ainsi que l'absorption des matériaux qui la composent, elle permet de déterminer la puissance rayonnée par les différentes sources acoustiques à l'intérieur de la cavité, à l'aide de mesures d'intensité tridimensionnelle, et de densité d'énergie acoustique totale. Afin de tester la méthode dans un cas réel, mesurer ces quantités énergétiques s'avère alors nécessaire. Une sonde acoustique est donc conçue, fabriquée, testée et enfin validée. Basée sur quatre mesures de pressions réalisées autour d'une sphère rigide à l'aide de microphones électrostatiques déportés, elle permet de mesurer la pression et le vecteur vitesse particulaire au centre de la sphère, et d'en déduire alors l'intensité 3D et la densité d'énergie totale. Un démonstrateur est ensuite construit pour réaliser des essais. Il s'agit d'une maquette de cockpit basée sur celui de l'A380. Différents essais acoustiques et vibro-acoustiques permettent alors de démontrer la capacité de l'association formée par la méthode d'identification et la sonde à déterminer la puissance injectée par les différentes sources dans des conditions acoustiques plus ou moins sévères, avec une précision de l'ordre de 2dB. Le post-traitement à l'aide de la MES des flux acoustiques rayonnés ainsi déterminés permet également de reconstruire le champ acoustique dans la cavité, ainsi que de séparer les différentes contributions en des points d'intérêt tels que les têtes pilote et copilote.

L’innovation est un élément efficace pour répondre aux défis et perspectives imposés par les événements contemporains (mondialisation, concurrence, bouleversements politiques…). Des politiques liées aux stratégies d’innovation, des études sur les pratiques et les méthodes pour innover sont conduites par les entreprises et promues par les gouvernements. Afin de consolider la capacité à créer et innover, des recherches sont aujourd’hui axées sur les phases amont du processus d’innovation. Ces phases consistent à générer, évaluer et exploiter très tôt des innovations embryonnaires. Notre problématique de recherche concerne spécifiquement l’évaluation d’idées générées dans les phases amont. Les enjeux de cette action sont d’évaluer des idées très peu finalisées, en grandes quantités. Actuellement, le manque de méthodes adaptées, des restrictions de temps ou encore des budgets limités contraignent cette phase d’évaluation. Afin de pouvoir proposer une méthode d’aide à l’évaluation d’idées, nous réalisons une étude bibliographique puis proposons une démarche et des outils conduisant à une évaluation d’idées formalisée et instrumentée. Notre proposition permet d’appréhender les informations des évaluations réalisées et fournit des éléments de visualisation pour aider notamment les experts lors de cette action. Cette méthode s’est construite à partir d’analyses de situations professionnelles sur le terrain et nous a permis de proposer trois modèles. Ceux-ci ont été testés et expérimentés en milieu académique et industriel. Enfin, cette recherche s’est concrétisée par l’élaboration d’une maquette informatique nommée IdéoVal destinée à aider l’évaluation et la sélection d’idées / Innovation is an effective element to address the challenges and prospects imposed by the contemporary events (globalization, competition, political changes…). Innovation strategies, studies on the practices and methods to innovate are led by several companies and are promoted by the governments. In order to consolidate the capacity to create and innovate, current researches are focused on the early stages of the innovation process. These phases consist of generating, evaluating and exploiting embryonic innovations very early in the process. Our research problematic is specifically related to the evaluation of ideas generated in the early stages. The issues involving this action are to evaluate a large quantity of ideas that are not yet finalized. Currently, the lack of adapted methods, time restrictions or limited budgets constraint this evaluation stage. In order to propose a method for assisting ideas evaluation, we made a bibliographical study, and then we proposed an approach and tools leading to a formalized and instrumented evaluation of ideas. Our proposal enables the capitalization of the information from the evaluations carried out and provides a visualization of elements to, in particular, help the experts carry out this action. This method was built from the analyses of professional situations in the field and allowed us to propose three models. These models were tested in academic and industrial environments. Finally, this research was materialized by the elaboration of a software model called IdéoVal, which purpose is to help evaluate and select ideas

Il y a peu, j’ai pu lire « qu’on pouvait considérer que les ponts romains de l’Antiquité, pouvaient être considérés comme inefficaces, au regard des standards actuels : ils utilisaient trop de pierre et énormément de travail était nécessaire à leur construction. Au fil des années, pour répondre à une problématique équivalente, nous avons appris à utiliser moins de matériaux et à réduire la charge de travail ». Ces problématiques nous les retrouvons aussi en conception mécanique où l’on essaye en continu de proposer des systèmes de plus en plus performants mais devant être conçus en moins de temps, étant moins cher à produire et fournissant des prestations au moins équivalentes à ce qui a déjà été conçu.Au cours d'un processus de conception classique, les concepteurs définissent une géométrie ne présentant aucun défaut puis, étant donné que les moyens de production ne permettent pas d’obtenir de telles pièces finales, ils spécifient les schémas de cotation définissant les écarts acceptables garantissant le bon fonctionnement du système. Seulement, cela est fait après avoir produit les dessins détaillés, c'est à dire trop tard. Pour répondre à cette problématique, je présenterai l’intégration, très tôt dans le cycle de vie de conception, d’un processus de validation optimisé, basé sur une maquette numérique directement en lien avec sa représentation fonctionnelle (maquette fonctionnelle), et permettant de valider des schémas de cotation 3D standardisés.Je décrirai d'abord ce que l’on entend par « maquette fonctionnelle » et surtout ce que cette nouvelle définition apporte en plus de la définition numérique. Une fois ce point abordé, je détaillerai les liens qui permettent d’avoir une unicité de l’information au sein de l’environnement de travail, tout comme les processus qui permettent de lier les représentations fonctionnelles et numériques.Ensuite, je détaillerai les processus basés sur ces concepts, et qui ont pour but de valider les choix qui sont effectués en avance de phase au niveau des schémas de cotation. Pour ce faire, je commencerai par présenter l’analyse au pire des cas (utilisant les modèles de domaines écarts notamment), permettant de garantir le bon fonctionnement de l’ensemble mécanique, dans le cas ou touts les écarts se retrouvent à l’intérieur des zones respectives (définies par les tolérances).Enfin, je finirai par introduire ce qu’une couche statistique, couplée à l’analyse au pire des cas utilisant les enveloppes convexes, peut amener dans le contexte industriel et notamment sous la contrainte temporelle. / Some time ago, I read &quot;According to our current standards, we could consider Roman bridges of ancient times as ineffective: they used too much stone and hard work during construction. Over the years, in order to respond to similar problems, we learned how to use fewer materials and reduce the workload. These issues can also be found in the mechanical design field, where we continuously try to offer more efficient systems, but which have to be designed in less time, be cheaper to produce and provide benefits at least equivalent to what has already been designed.During a conventional design process, designers define the ideal geometries and - given that the machining tools cannot produce mechanical parts without any geometrical defects - specify the associated tolerancing schemes. These tolerancing schemes define acceptable geometrical deviations, thus providing a well-functioning system. Unfortunately this is done after having designed detailed parts and thus, too late.In order to address this problem, I will begin by introducing the integration, in the first design stages, of a new optimized validation process based on a Digital Mock-Up, directly linked to its functional representation (Functional Mock-Up), in order to validate 3D standardized tolerancing schemes. I'll first describe what is meant by &quot;Functional Mock-Up&quot; (FMU) and specify which information is added to the Digital Mock-Up (DMU). Once that is done, I will detail the relationship that leads to the uniqueness of the information and the processes linking the Functional and Digital representations.Then, I'll detail the processes based on these concepts, which aim to validate the tolerancing schemes, during the early design stages. To do this, I'll begin by introducing the worst case analysis (using the deviation domain model), which ensures the proper functioning of the mechanical system. Finally, I will end this by introducing the benefits that can be brought, by coupling a statistical layer to the worst case analysis (using the convex hull).

L’objectif de cette thèse est de contribuer au développement d’approches méthodologiques et d’outils informatiques pour développer les chaînes d’intégration numériques en entreprise étendue. Il s’agit notamment de mieux intégrer et d’optimiser les activités de conception, d’intégration et de simulation dans le contexte du développement collaboratif des produits/systèmes complexes.La maquette numérique (DMU) – supportée par un système de gestion de données techniques (SGDT ou PDM) – est devenue ces dernières années un environnement fédérateur clé pour échanger et partager une définition technique et une représentation 3D commune du produit entre concepteurs et partenaires. Cela permet aux concepteurs ainsi qu’aux utilisateurs en aval (ceux qui sont en charge des simulations numériques notamment) d’avoir un accès à la géométrie du produit virtuel assemblé. Alors que les simulations numériques 3D et 2D prennent une place de plus en plus importante dans le cycle de développement du produit, la DMU offre de nouvelles perspectives à ces utilisateurs pour récupérer et exploiter les données CAO appropriées et adaptées pour les analyses par éléments finis. Cela peut ainsi permettre d’accélérer le processus de préparation du modèle de simulation. Cependant, les environnements industriels de maquettes numériques sont actuellement limités dans leur exploitation par : - un manque de flexibilité en termes de contenu et de structure, - l’absence d’artefact numérique 3D permettant de décrire les interfaces des composants de l’assemblage, - un manque d’intégration avec les données et activités de simulation.Cette thèse met notamment l’accent sur les transformations à apporter aux DMU afin qu’elles puissent être utilisées comme données d’entrée directes pour les analyses par éléments finis d’assemblages volumineux (plusieurs milliers de pièces). Ces transformations doivent être en cohérence avec le contexte et les objectifs de simulation et cela nous a amené au concept de « vue produit » appliquée aux DMUs, ainsi qu’au concept de « maquette comportementale » (BMU). Une « vue produit » définit le lien entre une représentation du produit et l’activité ou le processus utilisant ou générant cette représentation. La BMU est l’équivalent de la DMU pour les données et les processus de simulation. Au delà des géométries discrétisées, la dénommée BMU devrait, en principe, lier toutes les données et les modèles qui seront nécessaires pour simuler le comportement d’un ou plusieurs composants. L’élément clé pour atteindre l’objectif d’élargir le concept établi de la DMU (basée sur des modèles CAO) à celui de la BMU (basée sur des modèles CAE), est de trouver un concept d’interface bidirectionnel entre la BMU et sa DMU associée. C’est l’objectif du « Design-Analysis System Integration Framework » (DASIF) proposé dans cette thèse de doctorat. Ce cadre a vise à être implémenté au sein d’environnements PLM/SLM et doit pouvoir inter-opérer à la fois avec les environnements CAD-DMU et CAE-BMU. DASIF allie les fonctionnalités de gestion de données et de configuration des systèmes PDM avec les concepts et formalismes d’ingénierie système basée sur les modèles (MBSE) et des fonctionnalités de gestion des données de simulation (SDM). Cette thèse a été menée dans le cadre d’un projet de recherche européen : le projet CRESCENDO qui vise à développer le « Behavioural Digital Aircraft » (BDA) qui a pour vocation d’être la« colonne vertébrale » des activités de conception et simulation avancées en entreprise étendue. Le concept du BDA doit s’articuler autour d’une plateforme collaborative d’échange et de partage des données de conception et de simulation tout au long du cycle de développement et de vie des produits aéronautiques. [...] / The aim of this doctoral thesis is to contribute to the facilitation of design, integration and simulation activities in the aeronautics industry, but more generally in the context of collaborative complex product development. This objective is expected to be achieved through the use and improvement of digital engineering capabilities. During the last decade, the Digital Mock-Up (DMU) – supported by Product Data Management (PDM) systems – became a key federating environment to exchange/share a common 3D CAD model-based product definition between co-designers. It enables designers and downstream users(analysts) to access the geometry of the product assembly. While enhancing 3D and 2D simulations in a collaborative and distributed design process, the DMU offers new perspectives for analysts to retrieve the appropriate CAD data inputs used for Finite Element Analysis (FEA), permitting hence to speed-up the simulation preparation process. However, current industrial DMUs suffer from several limitations, such as the lack of flexibility in terms of content and structure, the lack of digital interface objects describing the relationships between its components and a lack of integration with simulation activities and data.This PhD underlines the DMU transformations required to provide adapted DMUs that can be used as direct input for large assembly FEA. These transformations must be consistent with the simulation context and objectives and lead to the concept of “Product View” applied to DMUs andto the concept of “Behavioural Mock-Up” (BMU). A product view defines the link between a product representation and the activity or process (performed by at least one stakeholder) that use or generate this representation as input or output respectively. The BMU is the equivalent of the DMU for simulation data and processes. Beyond the geometry, which is represented in the DMU,the so-called BMU should logically link all data and models that are required to simulate the physical behaviour and properties of a single component or an assembly of components. The key enabler for achieving the target of extending the concept of the established CAD-based DMU to the behavioural CAE-based BMU is to find a bi-directional interfacing concept between the BMU and its associated DMU. This the aim of the Design-Analysis System Integration Framework (DASIF) proposed in this PhD. This framework might be implemented within PLM/SLM environments and interoperate with both CAD-DMU and CAE-BMU environments. DASIF combines configuration data management capabilities of PDM systems with MBSE system modelling concepts and Simulation Data Management capabilities.This PhD has been carried out within a European research project: the CRESCENDO project, which aims at delivering the Behavioural Digital Aircraft (BDA). The BDA concept might consist in a collaborative data exchange/sharing platform for design-simulation processes and models throughout the development life cycle of aeronautics products. Within this project, the Product Integration Scenario and related methodology have been defined to handle digital integration chains and to provide a test case scenario for testing DASIF concepts. These latter have been used to specify and develop a prototype of an “Integrator Dedicated Environment” implemented in commercial PLM/SLM applications. Finally the DASIF conceptual data model has also served as input for contributing to the definition of the Behavioural Digital Aircraft Business Object Model: the standardized data model of the BDA platform enabling interoperability between heterogeneous PLM/SLM applications and to which existing local design environments and new services to be developed could plug.

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