Papers by Mohammed Nassraoui
A comprehensive design framework for additive manufacturing in the automotive industry: a case study
Archives of Materials Science and Engineering, 2024
Incertitudes et fiabilité des systèmes multiphysiques =, Dec 31, 2022
L'objectif de cet article est de passer en revue les différentes méthodes utilisées pour évaluer ... more L'objectif de cet article est de passer en revue les différentes méthodes utilisées pour évaluer les technologies de fabrication additive (FA), en particulier la technologie dépôt de fil fondu (DFF) ou fused deposition modeling (FDM). Plusieurs méthodes sont donc présentées. En outre, certains travaux scientifiques publiés en rapport avec ces méthodes sont discutés. Une étude comparative de ces méthodes d'optimisation est également réalisée, y compris leurs points forts et leurs inconvénients. Malgré certaines limites de ces méthodes dues aux contraintes de la technologie FDM, cet article montre leur importance dans la sélection optimale des paramètres d'impression 3D.
Incertitudes et fiabilité des systèmes multiphysiques =, Dec 31, 2022
L'optimisation topologique pour la fabrication additive est un domaine en évolution rapide qui po... more L'optimisation topologique pour la fabrication additive est un domaine en évolution rapide qui possède un immense potentiel pour révolutionner les processus de conception. Les concepteurs peuvent explorer des géométries et des structures complexes qui étaient auparavant inaccessibles en tirant parti des capacités de la fabrication additive. De plus, l'intégration des contraintes de fabrication additive dans les méthodes d'optimisation topologique permet la création de conceptions optimisées qui sont non seulement esthétiquement agréables, mais aussi fonctionnellement supérieures. Cet article se penche sur la différence entre les méthodes d'optimisation topologique les plus fréquemment employées et les contraintes inhérentes à la fabrication additive qui doivent être intégrées dans les formulations de l'optimisation topologique. ABSTRACT. Topology optimization for additive manufacturing is a rapidly evolving field that holds immense potential for revolutionizing design processes. By leveraging the capabilities of additive manufacturing, designers can explore complex geometries and intricate structures that were previously unattainable. Furthermore, the integration of additive manufacturing constraints into topology optimization methods allows for the creation of optimized designs that are not only aesthetically pleasing but also functionally superior. Additionally, this article examines the difference between the topological optimization methods most frequently and the inherent constraints of additive manufacturing that need to be which must be integrated into topological optimization formulations.
Incertitudes et fiabilité des systèmes multiphysiques =, Dec 31, 2022
La technologie FDM en impression 3D est une avancée majeure dans la fabrication additive, offrant... more La technologie FDM en impression 3D est une avancée majeure dans la fabrication additive, offrant divers avantages tels que la réduction de masse, la liberté de conception et la rapidité de prototypage. Cependant, le comportement mécanique des pièces dépend des paramètres d'impression. Bien que populaire et économique, le FDM a des limites comme le temps d'impression et les finitions de surface. L'optimisation des paramètres, comme la température et la vitesse d'extrusion, est essentielle pour les propriétés mécaniques des pièces. Des choix judicieux peuvent améliorer la résistance via la densité et le motif de remplissage. Une recherche continue dans ce domaine est cruciale pour des applications plus diversifiées et personnalisées dans des industries telles que la médecine et l'aéronautique. ABSTRACT. FDM technology in 3D printing is a significant advancement in additive manufacturing, offering various benefits such as mass reduction, design freedom, and rapid prototyping. However, the mechanical behavior of parts depends on printing parameters. While popular and cost-effective, FDM has limitations like print time and surface finishes. Optimization of parameters, such as temperature and extrusion speed, is crucial for mechanical properties of parts. Thoughtful choices can enhance strength through density and infill pattern. Ongoing research in this field is vital for more diverse and customized applications in industries like medicine and aerospace. MOTS-CLÉS. Fabrication additive,
Experimental investigation of mechanical stiffness in lattice structures fabricated with PLA using fused deposition modelling
Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering
The objective of the paper is to design and characterise with polylactic acid (PLA) material thre... more The objective of the paper is to design and characterise with polylactic acid (PLA) material three cellular structures in the form of lattices which are diagonal-octet-centred shapes for two sizes 6x6x6 and 12x12x12 with a compression test to examine their stiffness using FDM technology compared to polyjet technology.The study used two analytical approaches to investigate lattice structures: experimental analysis and theoretical analysis. Experimental methods such as compression tests were conducted to determine the characteristics of lattice structures. In addition, theoretical analysis was conducted using Hook's law and Ashby's Gibson model to predict appropriate behaviour. The combination of experimental and theoretical methods provided a comprehensive understanding of lattice structures and their properties.The experimental study examined the impact of the shape and size of a lattice structure on the stiffness and lightness of objects 3D printed with FDM technology by PL...
Incertitudes et fiabilité des systèmes multiphysiques
Ce travail vise à améliorer le gain la matière d'un produit multi-composant optimisé sans affecte... more Ce travail vise à améliorer le gain la matière d'un produit multi-composant optimisé sans affecter ses dimensions et ses performances.la réduction de poids a été obtenue par l'optimisation de la topologie en utilisant la méthode SIMP.Dans un premier temps, la pièce a été modélisée géométriquement par le logiciel Catia V5R21, puis un solveur ANSYS est appliqué pour choisir le matériau adéquat et étudier les charges et les contraintes agissant sur le composant du système multi-composant « perforatrice » ; une réduction de masse jusqu'à 64% sera réalisée sur l'optimisation topologique de la pièce étudiée. Ensuite, les résultats obtenus sont comparés avec d'autres résultats de la littérature. Cette réduction significative de la masse et de volume sans altérer les caractéristiques mécaniques du système, avec une amélioration des performances. Mettant en oeuvre l'optimisation topologique à l'aide du logiciel de calcul par éléments finis ANSYS, Cette réduction à une influence très importante sur le temps de la fabrication ainsi que le coût de la pièce. Finalement la mise en oeuvre de la méthode SIMP à l'aide d'ANSYS nous a permis de déterminer une configuration optimale des composants mécanique pour l'impression 3D selon des paramètres préétablis avec une rigidité suffisante. ABSTRACT. This paper aims to improve the material gain of an optimized multi-component product without affecting its dimensions and performance. The weight reduction was achieved by optimizing the topology using the SIMP method. first, the part was geometrically modelled by the Catia V5R21 software, then an ANSYS solver is applied to choose the appropriate material and study the loads and stresses acting on the component of the multi-component system "perforator" a mass reduction up to 64% will be achieved on the topological optimization of the studied part. then, the obtained results are compared to other results of the literature. this significant reduction in mass and volume without altering the mechanical characteristics of the system, with an improvement in performance. Implementing the topologique optimization using ANSYS software, this reduction influences the manufacturing time as well as the cost of the part. finally, the implementation of the SIMP method using ANSYS allowed us to determine an optimal configuration of mechanical components for 3d printing according to pre-established parameters with sufficient strength. MOTS-CLÉS. Fabrication additive, optimisation topologique, éléments finis.
Numerical investigation of the effect of topology optimisation methods parameters in the topology quality, the strength, and the computational cost
Archives of materials science and engineering, Sep 30, 2023
The shaping by hydroforming process involves several complex phenomena and presents several types... more The shaping by hydroforming process involves several complex phenomena and presents several types of nonlinearities (geometric, material, etc.). The development of a hydroforming operation requires a lot of testing to determine with precision the optimum loads of trips and get a room without defects. Advances in digital tools have enabled manufacturers to simulate and optimize their production facilities before launching the production in order to minimize the maximum rate of defective parts. Several techniques or deterministic optimization methods have been proposed over the last decade in order to properly conduct a formatting operation. The majority of these techniques combine the finite element method and optimization techniques.
チューブハイドロフォーミングの最適化の研究【Powered by NICT】
IEEE Conference Proceedings, 2016
Design for Additive Manufacturing
Springer Tracts in Additive Manufacturing, 2023
An Exploratory Study of the Sheet Hydroforming Process
OpenScience, Sep 25, 2020
チューブハイドロフォーミングの最適化の研究【Powered by NICT】
Incertitudes et fiabilité des systèmes multiphysiques, May 1, 2018
La mise en forme par le processus d'hydroformage implique plusieurs phénomènes complexes et prése... more La mise en forme par le processus d'hydroformage implique plusieurs phénomènes complexes et présente plusieurs types de non-linéarités (géométrique, matériel, etc.). Le développement d'une opération d'hydroformage nécessite beaucoup de tests pour déterminer avec précision les charges optimales de réalisation et d'obtenir une pièce sans défauts. Lors de l'essai de l'hydroformage de la tôle on est limité par la courbe de la déformée au centre de la pièce vu le montage de réalisation. Ce travail consiste à réaliser des essais expérimentaux d'hydroformage des tôles afin de déterminer la charge à appliquer avec l'épaisseur choisie. ABSTRACT. The shaping by the hydroforming process involves several complex phenomena and presents several types of non-linearities (geometric, material, etc.). The development of a hydroforming operation requires a lot of tests to accurately determine the optimal production loads and to obtain a part without defects. When testing the hydroforming of the sheet is limited by the curve of the deformation in the center of the piece in view of the mounting of realization. This work consists in carrying out experimental hydroforming tests of the sheets in order to determine the load to be applied with the chosen thickness. MOTS-CLÉS. Hydroformage, loi élastoplastique, anisotropie, mise en forme.
Under the leadership of the Kyoto agreements on reducing emissions of greenhouse gases, the autom... more Under the leadership of the Kyoto agreements on reducing emissions of greenhouse gases, the automotive sector was forced to review its methods and production technologies in order to meet the new environmental standards. In fuel consumption reduction is an immediate way to reduce the emission of polluting gases. In this paper, the study of the formability of sheet submitted to the hydroforming process is proposed. The numerical results are given to validate the proposed approach. To show the influence of uncertainties in the study process, we take some characteristics of the material as random and the probabilistic approach is done. The finding results are showing the effectiveness of the proposed approach. I.
Modeling and numerical simulation of hydroforming
The hydroforming process is strong in its technological advantages; it is nonetheless true that a... more The hydroforming process is strong in its technological advantages; it is nonetheless true that a good control of this process is vital for its development. In an increasingly competitive industrial environment, automakers are reducing design time and the cost of developing new products and processes such as hydroforming. The numerical simulation has now become an essential tool to meet these needs by reducing the number of tests, tooling costs and design time. Necking, breaking and wrinkling are the main failure modes that cause the systematic rejection of parts. Therefore, improving the prediction of appearance of these defects during the simulation is in the direction of better control of the process. In this article, we present a theoretical study and a numerical simulation of the process and we compare the results.
Experimental characterization of hydroforming
The shaping by the hydroforming process involves several complex phenomena and presents several t... more The shaping by the hydroforming process involves several complex phenomena and presents several types of non-linearities (geometric, material, etc.). The development of a hydroforming operation requires a lot of tests to accurately determine the optimal production loads and to obtain a part without defects. When testing the hydroforming of the sheet is limited by the curve of the deformation in the center of the piece in view of the mounting of realization. This work consists in carrying out experimental hydroforming tests of the sheets in order to determine the load to be applied with the chosen thickness.
Un aperçu sur l’emboutissage profond
Incertitudes et fiabilité des systèmes multiphysiques
Incertitudes et fiabilité des systèmes multiphysiques
La fabrication additive construit les objets à partir de fichier numérique et cela couche par cou... more La fabrication additive construit les objets à partir de fichier numérique et cela couche par couche. De nos jours, les technologies de fabrication additive sont en pleine développement, et sont utilisées dans plusieurs domaines industrielles : médicale, automobile, aéronautique, agriculture. Elle présente un nombre important d'avantages, notamment la réduction de masse, la liberté de conception, la réduction des déchets et le prototypage rapide. Avec une large sélection de matériau possible à utiliser. Dans ce papier, un aperçu sur les différentes technologies englobant le terme fabrication additive, ainsi que les différents matériaux de fabrication, y compris une étude sur ses avantages et ses inconvénients comme point de référence pour la recherche et les développements futurs. ABSTRACT. Additive manufacturing builds objects from digital files and this layer by layer. Nowadays, additive manufacturing technologies are in full development, and are used in several industrial fields: medical, automotive, aeronautics, agriculture. It has a significant number of benefits, including mass reduction, design freedom, waste reduction and rapid prototyping with a wide selection of possible material to use. In this paper, an overview of the different technologies encompassing the term additive manufacturing as well as the different manufacturing materials, including a study on its advantages and disadvantages as a reference point for future research and development.
Under the leadership of the Kyoto agreements on reducing emissions of greenhouse gases, the autom... more Under the leadership of the Kyoto agreements on reducing emissions of greenhouse gases, the automotive sector was forced to review its methods and production technologies in order to meet the new environmental standards. In fuel consumption reduction is an immediate way to reduce the emission of polluting gases. In this paper, the study of the formability of sheet submitted to the hydroforming process is proposed. The numerical results are given to validate the proposed approach. To show the influence of uncertainties in the study process, we take some characteristics of the material as random and the probabilistic approach is done. The finding results are showing the effectiveness of the proposed approach.
Le procede d'hydroformage est fort de ses avantages technologiques, il n'en demeure pas m... more Le procede d'hydroformage est fort de ses avantages technologiques, il n'en demeure pas moins qu'une bonne maitrise de ce procede est vitale pour son developpement. Dans un contexte industriel de plus en plus competitif, les constructeurs automobiles sont amenes a reduire les delais de conception et les couts de developpement de leurs nouveaux produits et procedes tel l'hydroformage [RAD 17]. La simulation numerique est devenue aujourd'hui un outil incontournable pour repondre a ces besoins en reduisant le nombre de campagne d'essais, les couts d'outillage et les delais de conception. La striction, la rupture et le plissement sont les principaux modes de defaillance qui entrainent le rebut systematique des pieces. C'est pourquoi, ameliorer la prediction d'apparition de ces defauts lors de la simulation va dans le sens d'une meilleure maitrise du procede. Dans ce travail, on presente une etude theorique et une simulation numerique du procede et...
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