Etude et modélisation des mécanismes de formation de bandes de cisaillement intense en coupe des métaux PDF Download
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Author: Bernard Lesourd Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 152
Book Description
L'usinage assisté par laser (ual) est un procédé qui permet d'ameliorer l'usinage de matériaux difficiles à usiner, comme l'alliage de titane ta6v. La conception et l'installation du poste d'essais sont decrites. Des abaques thermiques ont été mises au point pour l'UAL. Les essais réalisés sur le TA6V montrent une forte diminution des efforts de coupe et des vibrations en UAL, ainsi qu'une modification de la morphologie des copeaux. Un critère analytique de segmentation du copeau est développé. Il permet de déterminer le type de copeau formé en usinage en fonction des caractéristiques du matériau usine et des parametres operatoires. Il montre une bonne correlation avec les resultats experimentaux. Un modele thermomecanique fortement couple aux elements finis a egalement ete developpe. Il fournit une representation satisfaisante de l'ecoulement de la matiere lors du processus d'usinage, et met en evidence la transition copeau continu copeau segmentee en fonction des paramètres de coupe. L'analyse détaillée de la segmentation du copeau permet de decrire le mécanisme périodique de localisation du cisaillement. On montre ainsi l'importance majeure de la loi de frottement a l'interface outil-copeau sur la frequence de segmentation du copeau, ainsi que celle des parametres geometriques (avance, angle de coupe) sur la stabilité du processus. Ces modèles ont nécessité la determination d'une loi de comportement du TA6V prenant en compte les phénomenes d'ecrouissage, de sensibilité à la vitesse de déformation et d'adoucissement thermique, dans des gammes adaptées à l'usinage et à l'UAL.
Author: Bernard Lesourd Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 152
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L'usinage assisté par laser (ual) est un procédé qui permet d'ameliorer l'usinage de matériaux difficiles à usiner, comme l'alliage de titane ta6v. La conception et l'installation du poste d'essais sont decrites. Des abaques thermiques ont été mises au point pour l'UAL. Les essais réalisés sur le TA6V montrent une forte diminution des efforts de coupe et des vibrations en UAL, ainsi qu'une modification de la morphologie des copeaux. Un critère analytique de segmentation du copeau est développé. Il permet de déterminer le type de copeau formé en usinage en fonction des caractéristiques du matériau usine et des parametres operatoires. Il montre une bonne correlation avec les resultats experimentaux. Un modele thermomecanique fortement couple aux elements finis a egalement ete developpe. Il fournit une representation satisfaisante de l'ecoulement de la matiere lors du processus d'usinage, et met en evidence la transition copeau continu copeau segmentee en fonction des paramètres de coupe. L'analyse détaillée de la segmentation du copeau permet de decrire le mécanisme périodique de localisation du cisaillement. On montre ainsi l'importance majeure de la loi de frottement a l'interface outil-copeau sur la frequence de segmentation du copeau, ainsi que celle des parametres geometriques (avance, angle de coupe) sur la stabilité du processus. Ces modèles ont nécessité la determination d'une loi de comportement du TA6V prenant en compte les phénomenes d'ecrouissage, de sensibilité à la vitesse de déformation et d'adoucissement thermique, dans des gammes adaptées à l'usinage et à l'UAL.
Author: Kai Cheng Publisher: John Wiley & Sons ISBN: 9781860583780 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 616
Book Description
Advances in Manufacturing Technology XVI provides a comprehensive collection of papers exploring the very latest developments in the field of manufacturing engineering and managment and incorporates the most up-to-date techniques. TOPICS COVERED INCLUDE: Business strategies process reengineering CAD/CAM and concurrent engineering E-manufacturing and virtual reality Engineering modelling and simulations Total quality management and metrology Intelligent systems. robotics and automation Lean and agiel manufacturing Machining process and tooling Operations management Process control and condition monitoring Covering all aspects of manufacturing engineering, systems, and management this volume will be of great interest to those wanting to keep abreast pf current research and those involved in the planning stages in this area of engineering.
Author: Philippe Boisse Publisher: Elsevier Science & Technology ISBN: Category : Crafts & Hobbies Languages : en Pages : 184
Book Description
In recent years, significant developments have taken place in the application of computational mechanics to cutting and forming operations. The process itself can be affected by very high flow stresses that occur under the extreme conditions created by such operations. . Material behavior, friction, wear and related phenomena can be studied both in actual manufacturing operations and in test set-ups, and mathematical relations thus derived, but doubts have recently arisen about the relationship of such extrapolations to actual industrial operations. The contributors discuss the state of the art and new developments with emphasis on friction and flow stress in actual industrial processes, the modeling of friction and flow stress, the testing under simulated conditions in order to model friction and flow stress in actual industrial processes, the acquisition of detailed information related to fundamental aspects of recent developments like the use of coated tools, high speed machining, unusual workmaterials,,and microprocessing.
Author: Shiwei Yang Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages :
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La localisation de la déformation en bandes de cisaillement est un phénomène lié aux grandes déformations qui concerne la mise en forme à froid des métaux et alliages. Les mécanismes de formation et de propagation des micro et macro bandes de cisaillement dans les monocristaux et bicristaux de cuivre déformés en traction simple et en laminage ont été étudiés expérimentalement. Il a été montre que l'importance de la localisation des macro-bandes de cisaillement dépendait de l'écrouissage des grains et donc des contraintes internes liées à la présence des joints de grains. La nature des interactions entre les bandes de cisaillement et les joints de grains a été analysée. Du point de vue theorique, une théorie simplifiée de la post bifurcation a été proposée dans le cas d'un monocristal plan, rigide plastique, se déformant suivant deux systèmes de glissement plastique et obéissant au critère de Schmid. L'étude a consisté en la détermination des amplitudes de cisaillement sur les systèmes de glissement dans la bande et la matrice. Le problème se ramène à l'étude d'une fonction c dépendant de l'état de contrainte, de l'écrouissage et de la géométrie des systèmes de glissement actifs. Les résultats de cette étude montre que l'activation d'une bande cisaillement (c=0) conduit à une décharge de la matrice (c0), la déformation étant alors localisée dans la bande, puis a une saturation de la bande (c0) s'accompagnant d'une reprise de la déformation plastique dans la matrice jusqu'à ce que les conditions de bifurcation soient de nouveau vérifiées dans la matrice adjacente. Ces résultats sont en accord avec les observations de propagation des microbandes dans les mono et bicristaux et polycristaux. Nous avons également montré que la bifurcation était favorisée par les adoucissements géométrique et de vertex, et qu'elle dépendait fortement des propriétés d'écrouissage
Author: Maxime Dawoua Kaoutoing (docteur en mécanique des matériaux).) Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 0
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Les procédés de mise en forme par enlèvement de matière, encore appelés usinage, sont les procédés de fabrication les plus utilisés pour la production des pièces mécaniques, notamment dans les secteurs industriels tels que l'aéronautique, l'automobile, le ferroviaire, etc. Bien que ces procédés soient largement utilisés dans l'industrie, la prédiction des grandeurs caractéristiques de l'usinage n'est pas toujours précise, et un mauvais choix des conditions de coupe peut être a l'origine de l'usure anormale de l'outil, voire de la dégradation de la qualité de la pièce usinée. La simulation fine des grandeurs de l'usinage, en vue de la détection des anomalies, est un bon exemple de cette problématique, car représentative du problème général d'optimisation de la coupe des métaux pour obtenir une précision de coupe et anticiper l'usure rapide des outils. Cette thèse est une contribution a la modélisation et a la simulation de la coupe des métaux, en vue d'une aide a la décision aux entreprises de fabrication de pièces mécaniques, basée sur l'extraction des connaissances a partir des données simulées. Une implémentation efficiente d'un modèle analytique de coupe orthogonale de métaux, capable de prédire les paramètres de coupe en un temps réduit a été proposée. La performance de ce modèle a été étudiée en comparant ses prédictions avec les données d'usinage de l'acier 1045 et de l'acier au carbone, disponibles dans la littérature. En exploitant la rapidité de la résolution obtenue à partir de l'implémentation proposée, une grande quantité de données simulant des conditions réelles de coupe a été générée, et a permis d'élaborer une démarche de surveillance de l'usinage, basée sur une méthode d'apprentissage profond non supervisée. La mise en œuvre avec les données simulées a permis de mettre en exergue la capacité de la démarche de détection proposée a identifier les combinaisons de valeurs des paramètres d'entrée (du modèle analytique de coupe) susceptibles de provoquer une température interne anormalement élevée ; celle-ci a en effet été considérée dans la thèse comme indicateur de santé du système d'usinage. L'implémentation du modèle d'apprentissage proposé a donné un taux de justesse de 99,96 % et une précision de 96 %, traduisant ainsi sa capacité à prédire efficacement le résultat.
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Le calcul des efforts de coupe occupe une place centrale dans les travaux de modélisation en usinage car ces informations sont indispensables pour étudier les perturbations liées à l'usinage telles que la déflexion des outils ou des pièces usinées, les vibrations, l'usure des outils ainsi que l'intégrité de la surface obtenue. Dans cette optique, ces travaux ont pour but de proposer une modélisation thermomécanique prédictive du fraisage de forme en utilisant le modèle de la coupe oblique développé et validé par Moufki et al. (2004) basé sur l'étude des bandes de cisaillement adiabatiques en coupe orthogonale menée par Dudzinski & Molinari (1997). Le calcul des efforts de coupe est ainsi conduit à partir du comportement du matériau usiné et des conditions de frottement à l'interface outil-copeau. Les arêtes de coupe de la fraise sont décomposées en arêtes élémentaires rectilignes en position de coupe oblique. Le modèle géométrique est développé pour le cas du fraisage à 3 axes et prend en compte la géométrie des outils et des procédés, la description de l'avance de l'outil le long d'une trajectoire et son engagement dans la matière. Le faux-rond d'outil est modélisé pour intégrer sa forte influence sur les efforts de coupe. Des résultats expérimentaux d'efforts de coupe sont présentés et comparés à ceux du modèle pour différentes opérations de fraisage telles que le rainurage, le fraisage boule d'une surface gauche ainsi que d'un plan incliné. Ces essais permettent d'analyser la pertinence du modèle et l'évolution des efforts en fonction des conditions de coupe. Ils permettent en outre de collecter des informations sur l'usinabilité de l'acier 42CrMo4 sans lubrification.
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NOUS AVONS VOULU, A TRAVERS CETTE ETUDE, APPORTER NOTRE CONTRIBUTION A LA COMPREHENSION D'UN DOMAINE TRES IMPORTANT DE LA COUPE DES METAUX: L'USINAGE A GRANDE VITESSE. NOUS AVONS SUBSTITUE A UNE MACHINE OUTIL, UN BANC D'ESSAI EQUIPE D'UN CANON A GAZ, DE BARRES DE HOPKINSON ET D'UN DISPOSITIF CAPABLE DE SIMULER UNE OPERATION EN COUPE ORTHOGONALE. DES ESSAIS DE COMPRESSION DYNAMIQUE ET DE COUPE A GRANDE VITESSE ONT ETE EFFECTUES SUR UNE GAMME DE ONZE MATERIAUX. NOUS AVONS DETERMINE POUR CHAQUE MATERIAU: LES LOIS DE COMPORTEMENT EN COMPRESSION QUASI-STATIQUE ET DYNAMIQUE, ETUDIE L'INFLUENCE DES CONDITIONS DE COUPE ET GEOMETRIE DE L'OUTIL SUR L'EFFORT PRINCIPAL DE COUPE ET LE MECANISME DE FORMATION DU COPEAU, ELABORE UNE MODELISATION ANALYTIQUE DE LA COUPE BASEE SUR LES RESULTATS EXPERIMENTAUX. PAR AILLEURS, NOUS AVONS ANALYSE LE MECANISME DE FORMATION DU COPEAU A GRANDE VITESSE EN LIAISON AVEC LES PROPRIETES PHYSIQUES ET MECANIQUES DES MATERIAUX. FINALEMENT, NOUS PRESENTONS UNE ANALYSE DE L'INFLUENCE DE L'ACCROISSEMENT DE LA VITESSE DE COUPE SUR LE MECANISME DE FORMATION DU COPEAU, LE TYPE DE COPEAU ET L'ETAT MICROGEOMETRIQUE DE LA SURFACE USINEE
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DANS DE NOMBREUX PROCESSUS INDUSTRIELS (BALLISTIQUE, USINAGE A GRANDE VITESSE, MISE EN FORME...), LE MATERIAU EST SOUMIS A DES VITESSES DE CISAILLEMENT IMPORTANTES. SOUS CERTAINES CONDITIONS, CES SOLLICITATIONS PEUVENT CONDUIRE A LA LOCALISATION DE LA DEFORMATION SOUS FORME D'UNE BANDE DE CISAILLEMENT ADIABATIQUE. L'OBJECTIF POURSUIVI DANS CE TRAVAIL EST DOUBLE. DANS UNE PREMIERE PARTIE, NOUS ANALYSONS LE ROLE DES PARAMETRES GEOMETRIQUES, RHEOLOGIQUES SUR LA LOCALISATION DE LA DEFORMATION. LE MATERIAU EST DECRIT PAR UNE LOI CONSTITUTIVE BASEE SUR LA THEORIE DES DISLOCATIONS. DANS UNE DEUXIEME PARTIE, NOUS CONSIDERONS LA PROPAGATION D'UNE BANDE DE CISAILLEMENT DANS UNE COUCHE SEMI-INFINIE SOLLICITEE EN MODE II. UNE APPROCHE VARIATIONNELLE NOUS PERMET DE DETERMINER LA VITESSE DE PROPAGATION DE LA BANDE DE CISAILLEMENT AINSI QUE LA TAILLE DE LA ZONE DE TRANSITION. NOUS AVONS ANALYSE L'INFLUENCE DU COMPORTEMENT, ET EN PARTICULIER DE L'ELASTICITE, SUR LE PROCESSUS DE PROPAGATION.
Author: Eric Labbe Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 210
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L'APPARITION DES BANDES DE CISAILLEMENT DANS LES MATERIAUX CRISTALLINS AU COURS DE LEUR MISE EN FORME, CONDUIT A DES GRADIENTS DE PROPRIETES LOCALES QUI PEUVENT AVOIR UN EFFET IMPORTANT SUR LES PROPRIETES MACROSCOPIQUES DES MATERIAUX. L'OBJECTIF DE CE TRAVAIL EST DOUBLE, D'UNE PART DE QUANTIFIER A UNE ECHELLE MESOSCOPIQUE, GRACE A UN ENSEMBLE DE TECHNIQUES EXPERIMENTALES (MICROEXTENSOMETRIE PAR MICROGRILLES ET TEXTURES LOCALES) UTILISEES SIMULTANEMENT LORS D'ESSAIS DE TRACTION IN SITU DANS UN MEB, LA FORMATION ET L'EVOLUTION DES GRADIENTS LOCAUX DE DEFORMATIONS ET ROTATIONS CRISTALLINES (BANDES DE CISAILLEMENT) DANS UN MONOCRISTAL DE CUIVRE. D'AUTRE PART DE MODELISER EN UTILISANT LA MECANIQUE DES MILIEUX DE COSSERAT EN PLASTICITE CRISTALLINE, LA PROPAGATION DE CES BANDES DE CISAILLEMENT DANS UN MONOCRISTAL PLAN SE DEFORMANT SUIVANT DEUX SYSTEMES DE GLISSEMENT. LA MODELISATION S'APPUIE SUR UNE METHODE DE PERTUBATIONS CINEMATIQUEMENT ET STATIQUEMENT ADMISSIBLES. LE COMPORTEMENT DU MATERIAU PREND EN COMPTE LA COURBURE DU RESEAU CRISTALLIN, A TRAVERS LES DENSITES DE DISLOCATIONS D'ACCOMMODATION GEOMETRIQUE ET LE TENSEUR DES COUPLES CONTRAINTES. LES RESULTATS OBTENUS DEPENDENT FORTEMENT DE L'ECROUISSAGE ET ASSEZ FAIBLEMENT DES LONGUEURS CARACTERISTIQUES INTRODUITES. LA CONFRONTATION DES RESULTATS EXPERIMENTAUX ET THEORIQUES PERMETTENT DE DEGAGER L'INTERET MAIS AUSSI LES FAIBLESSES D'UNE TELLE MODELISATION.
Author: Bernard Lesourd
Author: Bernard Lesourd
Author: Kai Cheng
Author: 
Author: Philippe Boisse
Author: Shiwei Yang
Author: Maxime Dawoua Kaoutoing (docteur en mécanique des matériaux).)
Author: Michaël Fontaine
Author: SAID.. LARBI
Author: Sébastien Mercier (physicien).)
Author: Eric Labbe