Le biomimétisme est la pratique d’apprentissage de la nature et de l’imitation de ses différentes fonctionnalités. La nature présente des formes complexes qui ont inspirées les concepteurs et les ingénieurs à concevoir et à adresser des solutions à leurs problèmes d’ingénierie. La fabrication de ces objets complexes est particulièrement assurée par les différentes techniques de la Fabrication Additive (FA). En général, le biomimétisme peut être abordé à différents niveaux, dont les formes et les comportements. Mais en FA, il est présent sous deux facettes. La première est la personnalisation des pièces (prothèses médicales, implants ou équipements sportifs). La deuxième consiste à optimiser des propriétés spécifiques telles que la rigidité et la légèreté (plus particulièrement dans les domaines de l’aérospatial et de l’automobile). D’autres types et formes de biomimétisme pour la FA comprennent l’intégration de données biologiques réelles, la distribution de la matière comme dans les structures cellulaires et en treillis (lattices), et l’intégration de la multifonctionnalité dans la conception. En particulier, les structures cellulaires ou en lattices sont considérées comme biomimétiques en raison de leur ressemblance aux structures biologiques. L’utilité de leur incorporation dans les techniques d’optimisation et de FA a été prouvée par de nombreuses études principalement en termes de réduction de la masse et d’augmentation de la rigidité et le taux d’absorption d’énergie . Considérant qu’il existe un lien entre le biomimétisme, les structures en lattices, l’optimisation, et la FA, la question scientifique peut se poser de la manière suivante : "Quelle est l’utilité du biomimétisme dans la fabrication et l’optimisation des structures cellulaires bioimétiques répondant aux propriétés et contraintes mécaniques (légèreté et rigidité) imposées par la FA ?". Pour répondre à cette problématique, les travaux de recherche présentés dans cette thèse mettent l’accent sur l’importance de l’utilisation d’algorithmes et de formes biomimétiques dans la conception et l’optimisation de structures en lattices. La première contribution se focalise sur le couplage des optimisations topologique et paramétrique et leur rôle dans la conception et la modélisation de structures lattices présentant un bon rapport masse/rigidité. Une étude comparative entre deux cas de figures a été menée : une distribution uniforme de lattices et une distribution à densité variable. Il a été démontré que le deuxième cas offre une masse plus légère et une meilleure rigidité, atteignant ainsi l’objectif d’avoir un meilleur rapport rigidité/masse. Cependant, l’aspect biomimétique n’a pas été abordé dans la première partie. La deuxième partie porte sur l’utilisation des systèmes de Lindenmayer (L-systèmes) – grammaires de croissance des arbres/plantes – suivant les directions des lignes isostatiques imitant ainsi la propriété de croissance de la matière dans les structures osseuses. Basé sur ce concept, des simulations numériques et une méthode d’optimisation paramétrique basée sur une étude de sensibilité L9 DOE ont été menées dans le but de trouver les structures présentant une masse et une rigidité optimales. Les résultats ont montré l’efficacité de cette méthode pour adapter les structures mécaniques aux différents cas de chargement et garantir un bon rapport masse/rigidité. Dans une 3ème partie, une méthode d’optimisation paramétrique a été utilisée pour optimiser les sections des poutres constituants les L-systèmes en utilisant un algorithme d’optimisation basé sur une approche méta-heuristique.