Outil fiches de calculs
Développement de fiches de calculs d'aide au dimensionnement mécanique sous Excel.
Contexte du projet
Ce projet est né d’un constat pratique en bureau d’études chez OSE : les calculs analytiques de dimensionnement sont peu réalisés, faute d’outils accessibles et rapides à utiliser.
En l’absence d’outils adaptés, le réflexe naturel est de passer directement à la modélisation CAO puis à la simulation par éléments finis. Cette démarche est puissante mais coûteuse en temps, et elle masque souvent les ordres de grandeur essentiels à une bonne prise de décision en conception.
L’objectif de ce projet est de combler ce manque : des fiches de calcul analytiques réutilisables, fiables et accessibles sans formation spécifique.
Problématique et contraintes
- Outil portable utilisable partout : Excel, disponible sur tous les postes
- Résultats rapides : une fiche remplie en quelques minutes doit donner un ordre de grandeur exploitable
- Fiabilité garantie : chaque formule vérifiée sur des exemples issus de manuels de référence
- Adaptation de la fiche au projet : les données d’entrées peuvent changer, la fiche doit pouvoir s’adapter facilement et rapidement
Réalisation
Recherche documentaire
La première étape est d’identifier les problématiques de dimensionnement les plus fréquentes en bureau d’études et de collecter les formules de référence.
Les sources consultées incluent des ouvrages classiques de résistance des matériaux, des documentations techniques de fournisseurs de composants, et les notes de calcul existantes au sein de l’équipe. Cette dernière source est particulièrement précieuse : capitaliser les calculs déjà réalisés par d’autres évite de repartir de zéro sur des problématiques déjà traitées.
Architecture des fiches
La logique de l’outil repose sur un sommaire général depuis lequel l’utilisateur sélectionne la fiche correspondant à sa problématique.
Chaque fiche suit une structure uniforme :
- Entrées (cases jaunes) : les données du problème à renseigner
- Sorties calculées (cases bleues) : résultats mis à jour automatiquement
- Base de données intégrée : sélection du matériau par son nom — module de Young et résistance mécanique sont récupérés automatiquement
- Vérifications de cohérence : avertissements en cas de données incohérentes (diamètre intérieur supérieur à l’extérieur, configuration absente de la base), sans bloquer l’affichage du résultat
- Abaques numérisés : certains graphiques ont été numérisés manuellement pour permettre une lecture automatique par interpolation
L’utilisateur peut exporter la fiche en fichier Excel indépendant à intégrer dans le dossier projet, ou en PDF pour archivage.
Vérification des formules
Chaque fiche est vérifiée sur des exemples résolus issus de manuels de référence (Guide de la mécanique, recueils d’exercices corrigés d’école d’ingénieur). Si le résultat calculé ne correspond pas à l’exemple corrigé, il y a une erreur dans la formule ou dans son implémentation. Cette méthode simple garantit la fiabilité de chaque fiche avant mise à disposition.
Résultats
Extrait d'une fiche de calcul de l'effort de cintrage d'un tube acier circulaire
Extrait fiche de calcul de dimensionnement d'une courroie de puissance
Les fiches permettent d’obtenir rapidement un ordre de grandeur exploitable pour les dimensionnements courants, sans recourir systématiquement à la simulation par éléments finis.
Pistes d’amélioration
- Structure multi-fichiers : regrouper les fiches par thème dans des fichiers séparés pour alléger chaque classeur
- Optimisation des illustrations : réduire le poids des images intégrées
- Intégration IA : l’arrivée d’assistants capables d’interagir avec des tableurs (claude code) ouvre de nouvelles perspectives — propositions d’amélioration, détection des erreurs - qui pourraient sensiblement accélérer la vitesse de développement.
Bilan du projet et apprentissages
Ce projet illustre la valeur de la démarche analytique en bureau d’études : avant de concevoir, estimer.
Le travail d’implémentation — nommage rigoureux des cellules, saisie des formules, mise en page, sourcing — a été réalisé en grande partie en dehors du temps de travail. Il a aussi renforcé la compréhension des équations elles-mêmes : implémenter un calcul oblige à maîtriser la signification de chaque grandeur.
L’outil constitue une base solide, avec des axes de développement encore identifiés. Il sera construit progressivement au fil des problématiques rencontrées au cours de ma carrière d’ingénieur mécanique.