Cet article présente une nouvelle approche d’optimisation multi-objectifs robuste, etmulti-niveaux, pour la conception des structures mécaniques complexes. Cette optimisationest à deux niveaux : système et élément. Le problème multi-objectifs robuste, au niveausystème, à résoudre est à quatre fonctions coût : d’une part la minimisation de la masseglobale et le déplacement en un point fixé de la structure mécanique étudiée, d’autre partla maximisation des robustesses respectivement de la masse et du déplacement alors que leproblème multi-objectifs robuste au niveau élément est à deux fonctions coût : laminimisation de la masse de l’élément et la maximisation de sa robustesse. Contrairementaux formulations existantes, cette nouvelle approche tient compte des incertitudes sur lesparamètres de conception tant au niveau système qu’au niveau élément. De plus, elle répondau partage des tâches pratiqué dans l’industrie.

Le travail traite de l'utilisation de patchs composites pour le renforcement des structures métalliques. De nombreuses études ont été menées dans le passé sur la réparation des structures vieillissantes déjà fissurées, notamment dans le domaine de l'aéronautique. La voie étudiée ici consiste à prévenir l'apparition des fissures en collant un patch composite sur la zone à soulager ou dans son voisinage. Par analogie aux solutions adoptées en réparation, une première approche du renforcement étudiée ici consiste à coller un patch de forme carrée. Ensuite, une liberté est donnée à la géométrie du patch. Une courbe spline est choisie afin de modéliser son périmètre. Un algorithme génétique est utilisé pour optimiser les positions des points de contrôle de la courbe, ainsi que l'orientation des plis du composite. L'optimisation est appliquée dans le cas d'un essai de traction sur une plaque trouée. La solution permet une déviation des contraintes loin de la zone sensible et montre l'intérêt d'un patch de géométrie optimisée par rapport à un patch de forme carrée.