vendredi 8 avril 2016

[Naval] Rétroconception dans le domaine Maritime

Le principe de rétroconception (ou reverse engineering) est utilisé dans de nombreux domaines afin de récupérer des fichiers CAO en scannant une pièce ou un assemblage. Ce concept repose sur l’analyse d’un nuage de points issu de la surface d’un objet scanné numériquement ou palpé mécaniquement. Ce nuage de points est ensuite traité par un logiciel de rétroconception, tel que Geomagic DesignX, afin de recréer les surfaces de l’objet et obtenir un modèle 3D de l’objet en CAO.

Aujourd’hui le domaine du Naval utilise ce concept pour diverses applications comme la reproduction de plans de constructions perdus ou détruits, la réparation rapide de pièces ou encore la création de nouvelles pièces. La conception navale a donc aujourd’hui beaucoup évolué comme nous allons le voir avec cette étude de cas :

L’entrée dans l’âge numérique du Schooner Zodiac pour son 90ème anniversaire

Le SchoonerZodiac est un ancien bateau de pêche américain long de 127 pieds. Construit en 1924 il est aujourd’hui utilisé pour des croisières au large de Vancouver. C’est au cours d’une de ces croisières en 2012 qu’un ingénieur américain, Christian Stark, en discutant avec l’équipage remarque que le bateau ne vire pas de la même manière à bâbord et à tribord. 

Il entreprend alors de découvrir la cause de ce problème mais apprend que les plans de construction du bateau ont brûlé il y a longtemps et que les seuls plans disponibles sont ceux fournis par les gardes côtes. 

Ces plans ne montrent alors aucune différence de conception entre les deux côtés de la coque du bateau. Comme le hasard fait bien les choses, un autre ingénieur présent sur le bateau travaille comme expert en scan 3D et ils entreprennent alors ensemble un projet de reproduction des plans 2D du bateau


En 2013 le bateau est alors intégralement scanné (coque extérieure et intérieure) sur l’eau mais aussi en cale sèche. À partir de ce fichier de plus de 2 milliards de points, Christian Stark entreprend de réaliser un fichier CAO du navire : Avec l’aide du logiciel Geomagic Design X, il parvient à nettoyer et assembler le fichier pour obtenir un fichier de seulement 26 millions de points 3D mais aussi à supprimer les anomalies, mailler les différences parties et ainsi obtenir un modèle 3D des surfaces composant le Schooner Zodiac. 

Bien entendu avec près de 90 ans passés sur l’eau, la coque du bateau n’a plus exactement sa forme initiale, et de nombreux réajustement doivent être fait afin d’obtenir des plans 2D qui soient le plus proches possibles de ce à quoi ils devaient ressembler à l’époque. L’ingénieur a d’ailleurs remarqué un retrait de plus de 7cm de la coque à babord expliquant ainsi l’anomalie qui avait attiré son attention en premier lieu.

L’objectif de ce projet était la réimpression de plans 2D du bateau, mais Christian Stark a reconnu avoir obtenu quelque chose de bien mieux : un modèle 3D du navire entier. Ces données peuvent alors être utilisées pour déterminer précisément les déplacements de la coque sous diverses contraintes mais aussi pour élaborer des plans de remodélisation de l’intérieur et l’extérieur du navire, ou encore utiliser ce fichier 3D à des fins éducatives ou promotionnelles. 

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