Int Gration D Un Module D Analyse De Structures Par Une Approche Base D Entit S Topologiques
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Intégration d'un module d'analyse de structures par une approche à base d'entités topologiques
Les entreprises doivent réduire, sans cesse, les délais de mise sur le marché ainsi que les coûts de production, tout en améliorant la qualité et les procédés de fabrication. Elles doivent pouvoir réutiliser les résultats de précédents développements, superviser toutes les étapes du cycle de vie d'un produit et avoir des équipes, à différents niveaux, qui travaillent de concert. De plus en plus fréquemment, les entreprises travaillent en étroite collaboration avec d'autres, en vue de la conception et de l'élaboration de produits de complexes. Les différents systèmes d'information doivent pouvoir cohabiter et inter changer des données. Le terme clé, pour répondre à ces exigences, est données ; les données doivent être disponibles au moment approprié là où nous en avons besoin et sous la forme qui convient. L'ingénierie concourante dans un environnement intégré constitue un cadre adéquat pour répondre à ces besoins. Le projet FIRES s'inscrit dans cette optique. La diversité des activités concernées et les besoins de chacune d'elles en terme de données font qu'une représentation unifiée pour la conception, l'analyse et la fabrication est un préalable à toute perspective d'intégration. L'approche à base de feature paraît très prometteuse. FIRES (Featured-based Integrated Rapid Engineering System) est un projet ESPRIT (ESPRIT III 6090), il est le fruit de la collaboration de six partenaires issus de quatre pays européens. FIRES vise l'élaboration d'un prototype d'une nouvelle génération de logiciels d'aide à l'ingénierie, basés sur la notion de features. Dans notre travail de thèse, nous nous sommes intéressés à l'interface d'analyse. Les développements ont couvert trois axes principaux : implémentation d'un nombre limité de features, réalisation d'une interface avec le modèle neutre de données et la dérivation du modèle d'analyse puis la génération du maillage associé.
Un module d'analyse de structures mécaniques pour la conception intégrée
Au cours du processus de conception, diverses méthodes d'analyse de structures sont employées pour modéliser le comportement mécanique d'une pièce ou d'un assemblage. Les modèles mécaniques utilisés s'appuient alors sur des représentations géométriques qui varient au cours des différentes phases de la conception. En outre, les acteurs participant au dimensionnement du produit ne disposent pas, à l'heure actuelle, d'outil permettant l'intégration de l'analyse dans le processus de conception. Les travaux présentés ici consistent à définir un tel outil. En premier lieu, la spécification d'un modèle de données pour l'analyse, basée sur une approche par entités, a abouti à la définition d'un ensemble d'entités génériques et d'opérateurs participant à la construction d'un modèle d'analyse mécanique. Un module d'analyse des structures a été développé selon une approche orientée objets en respectant, pour chaque entité et chaque opérateur, un découpage des informations géométriques et mécaniques. L'architecture distribuée ainsi obtenue permet alors la mise en œuvre de l'analyse des structures mécaniques à n'importe quelle étape du processus de conception et de façon indépendante de toute méthode de résolution employée. Le module d'analyse mis en place s'inscrit dans la définition d'un système intégré d'aide à la conception
Approches de topologie algébrique pour l'analyse d'images
La topologie algébrique, bien que domaine abstrait des mathématiques, apporte de nouveaux concepts pour le traitement d'images. En effet, ces tâches sont complexes et restent limitées par différents facteurs tels que la nécessité d'utiliser un paramétrage, l'influence de l'arrière-plan ou la superposition d'objets. Nous proposons ici des méthodes dérivées de la topologie algébrique qui diffèrent des méthodes classiques de traitement d'images par l'intégration d'informations locales vers des échelles globales grâce à des invariants topologiques. Une première méthode de segmentation d'images a été développée en ajoutant aux caractéristiques statistiques classiques d'autres de nature topologique calculées par homologie persistante. Une autre méthode basée sur des complexes topologiques a été développée dans le but de segmenter les objets dans des images 2D et 3D. Cette méthode segmente des objets dans des images multidimensionnelles et fournit une réponse à certains problèmes habituels en restant robuste vis à vis du bruit et de la variabilité de l'arrière-plan. Son application aux images de grande taille peut se faire en utilisant des superpixels. Nous avons également montré que l'homologie relative détecte le mouvement d'objets dans une séquence d'images qui apparaissent et disparaissent du début à la fin. Enfin, nous posons les bases d'un ensemble de méthodes d'analyse d'images basé sur la théorie des faisceaux qui permet de fusionner des données locales en un ensemble cohérent. De plus, nous proposons une seconde approche qui permet de comprendre et d'interpréter la structure d'une image en utilisant les invariants fournis par la cohomologie des faisceaux.