Walid Benjib Conception mécanique

Dossier 01 Projet de conception industrielle

Accessoires pour vélo électrique en libre-service

Concevoir une gamme d'accessoires techniques pour une flotte de vélos partagés, adaptables à l'usage urbain comme au littoral, montables et démontables sans immobiliser le vélo.

Objet
Gamme d'accessoires
Démarche
Prototypage rapide
Livrables
3D, plans cotés, nomenclature
Dossier
12 pages
Rendu 3D du vélo électrique équipé, vue trois quarts avant.
Rep. 01 Vélo remodélisé servant de support à l'ensemble des accessoires

01Contexte

Le besoin

Dans le cadre d'un projet de mobilité urbaine durable, il s'agissait de concevoir une gamme d'accessoires techniques destinés à des vélos électriques en libre-service. Un vélo partagé n'est pas un vélo personnel : il est manipulé par des utilisateurs différents, stationné dehors, et doit rester disponible.

Le projet s'inscrivait dans une démarche de prototypage rapide, avec validation en conditions réelles.

Objectifs

  • Améliorer l'expérience utilisateur
  • Augmenter la polyvalence du vélo
  • S'adapter à l'urbain et au littoral
  • Respecter les normes applicables aux cycles

Contraintes de conception

  • Compatibilité Vélos existants
  • Montage et démontage Rapides
  • Résistance mécanique Usage urbain
  • Intégration esthétique Cohérente
  • Normes EN 15194 · ISO 11243

02Sous-ensembles

Quatre accessoires développés

Top-case verrouillable avec support arrière universel

Permettre le transport sécurisé d'objets personnels. Le support se monte sur un porte-bagages standard, ce qui évite de redessiner le vélo pour chaque modèle de flotte.

Support
Compatible porte-bagages standard
Signalisation
Feu LED intégré
Fixation
Répartition des charges sur châssis
Méthode
Relevés de cotes sur vélo réel, puis modélisation
Rendu 3D de la platine ajourée du top-case, avec sa fixation arrière.
Rep. 02 Platine principale, acier S235 découpé laser et plié

Support de planche de surf — version 1

Adapter le vélo aux zones littorales pour le transport d'une planche. La difficulté n'est pas de porter la charge, mais d'encaisser les efforts latéraux sans déstabiliser le vélo.

Structure
Tubulaire renforcée
Efforts
Répartition latérale
Objectif
Faible masse embarquée
Rendu 3D du support de planche version 1, structure tubulaire avec platines.
Rep. 03 Support de planche, version 1

Support de planche de surf — version 2, optimisée

La V2 découle directement de la simulation menée sur la V1 : la géométrie a été reprise là où les contraintes étaient maximales, ce qui a augmenté la rigidité globale sans ajouter de matière inutile.

Origine
Optimisation structurelle après simulation
Gain
Réduction des contraintes maximales
Validation
Simulation statique SolidWorks
Rendu 3D du support de planche version 2, géométrie reprise après simulation.
Rep. 04 Support de planche, version 2

Paniers avant et arrière

Optimiser le transport de charges légères. La fixation se fait sans outil, condition pratique pour une flotte entretenue en extérieur.

Structure
Légère, compatibilité universelle
Fixation
Rapide, sans outil
Conception
Optimisation volumétrique
Rendu 3D des paniers avant et arrière montés sur leurs supports.
Rep. 05 Paniers avant et arrière

03Nomenclature

De la 3D à la pièce commandable

Un modèle 3D ne se fabrique pas. Ce qui se fabrique, c'est un plan coté accompagné d'une nomenclature : matière, quantité, référence normalisée, remarque de fabrication.

Mise en plan cotée du top-case : vues de face, de dessus, de côté et perspective isométrique, avec cotations.
Rep. 06 Mise en plan de la platine principale, cotation ISO GPS
Nomenclature — top-case verrouillable
Pièce Désignation Qté Matière Référence Remarques
1 Platine principale Support top-case 1 Acier S235, 4 mm STC-01 Découpe laser + pliage, thermolaqué
2 Équerre de fixation G Fixation gauche châssis 1 Acier S235, 3 mm STC-02 À souder ou visser
3 Équerre de fixation D Fixation droite châssis 1 Acier S235, 3 mm STC-03 Symétrique à STC-02
4 Vis CHC M8×25 Assemblage 6 Inox A2 VIS-M8-25 ISO 4762, avec rondelles grower
5 Écrou Nylstop M8 Blocage 6 Inox A2 ECROU-M8-N Anti-desserrage
6 Rondelle Ø8,4 Rondelle plate 12 Inox A2 ROND-8 ISO 7089
7 Caoutchouc amortisseur Silentbloc 2 Caoutchouc NBR AMORT-01 Réduction des vibrations

04Validation

Ce que la simulation a changé

La version 1 du support de planche a été calculée en statique. La cartographie des contraintes a désigné les zones à reprendre : c'est elle, et non une intuition, qui a produit la version 2.

Résultat de simulation statique : le support apparaît en bleu, avec l'échelle des contraintes en von Mises à droite.
Rep. 07 Simulation statique du support de planche sous SolidWorks
Matériau retenu pour le calcul — PVC rigide
Propriété Valeur Unité
Module d'élasticité 2410 N/mm²
Coefficient de Poisson 0,3825
Module de cisaillement 866,7 N/mm²
Masse volumique 1300 kg/m³
Limite de traction 40,7 N/mm²
Conductivité thermique 0,147 W/(m·K)

Modèle linéaire élastique isotropique, unités SI (N/mm², MPa). Bases matériaux : CES EduPack.

05Bilan

Normes et compétences mobilisées

Normes et références

  • EN 15194 Vélos à assistance électrique
  • EN 14764 Exigences de performance
  • ISO 11243 Porte-bagages pour cycles
  • ISO 4762 · ISO 7089 Visserie
  • CES EduPack Bases matériaux

Compétences mobilisées

  • Conception paramétrique avancée
  • Mise en plan normalisée
  • Simulation mécanique
  • Intégration ergonomique
  • Cycle de vie produit
  • Démarche qualité et traçabilité
Ce que ce dossier démontre

La capacité à partir d'un produit existant qu'on ne maîtrise pas, à relever ses cotes, et à concevoir autour de lui des sous-ensembles fabricables, normés et documentés — puis à reprendre sa propre conception quand le calcul le demande.

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