Modélisation mécanique et simulation numérique de la mise en forme des structures en très faibles dimensions PDF Download
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Author: Jean-François Michel Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 120
Book Description
Les travaux de recherche concernent le développement et la mise en œuvre de nouveaux critères de détection des défauts de striction localisée/éclatement et de plissement/flambage lors de procédés d'emboutissage et d'hydroformage de structures minces. La striction est considérée comme une instabilité du flux de matière. Elle est modélisée via une Analyse Linéaire de Stabilité (ALS) par méthode de perturbation étendue à un état tridimensionnel. Ainsi, de nouveaux modes de striction sont repérés. De plus, le critère initial est amélioré par la détermination rigoureuse du seuil d'instabilité différenciant l'instabilité effective de l'instabilité absolue. Des Courbes Limites de Formage sont construites pour étudier l'influence de paramètres de comportement matériel sur l'apparition de la striction/éclatement. Enfin l'ALS appliquée à une plaque e flexion pure montre que les défauts observés ne sont pas dus à un phénomène de striction. Concernant le plissement, ce défaut semble plus correspondre à un problème de bifurcation qu'à un problème d'instabilité. Dans cet ouvrage, une nouvelle analyse basée sur l'équilibre d'une plaque est développée. De plus, l'analyse qualitative de Nordlund et Häggblad est reprise. Enfin, un nouveau critère basé sur une méthode de perturbation est développé en annexe. Les modélisations présentées pour la détection de striction/éclatement et de plissement/flambage ont été intégrées dans le code POLYFORMâ de simulation par éléments finis des procédés d'emboutissage et d'hydroformage. L'influence des paramètres de procédés et de comportement matériel sur la prédiction des défauts lors de simulations est présentée. La validation expérimentale des prédictions est réalisée pour un procédé d'hydroformage oscillant. L'influence des paramètres de ce procédé sur l'apparition de défauts est également observée.
Author: Jean-François Michel Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 120
Book Description
Les travaux de recherche concernent le développement et la mise en œuvre de nouveaux critères de détection des défauts de striction localisée/éclatement et de plissement/flambage lors de procédés d'emboutissage et d'hydroformage de structures minces. La striction est considérée comme une instabilité du flux de matière. Elle est modélisée via une Analyse Linéaire de Stabilité (ALS) par méthode de perturbation étendue à un état tridimensionnel. Ainsi, de nouveaux modes de striction sont repérés. De plus, le critère initial est amélioré par la détermination rigoureuse du seuil d'instabilité différenciant l'instabilité effective de l'instabilité absolue. Des Courbes Limites de Formage sont construites pour étudier l'influence de paramètres de comportement matériel sur l'apparition de la striction/éclatement. Enfin l'ALS appliquée à une plaque e flexion pure montre que les défauts observés ne sont pas dus à un phénomène de striction. Concernant le plissement, ce défaut semble plus correspondre à un problème de bifurcation qu'à un problème d'instabilité. Dans cet ouvrage, une nouvelle analyse basée sur l'équilibre d'une plaque est développée. De plus, l'analyse qualitative de Nordlund et Häggblad est reprise. Enfin, un nouveau critère basé sur une méthode de perturbation est développé en annexe. Les modélisations présentées pour la détection de striction/éclatement et de plissement/flambage ont été intégrées dans le code POLYFORMâ de simulation par éléments finis des procédés d'emboutissage et d'hydroformage. L'influence des paramètres de procédés et de comportement matériel sur la prédiction des défauts lors de simulations est présentée. La validation expérimentale des prédictions est réalisée pour un procédé d'hydroformage oscillant. L'influence des paramètres de ce procédé sur l'apparition de défauts est également observée.
Author: SAANOUNI Khemais Publisher: Lavoisier ISBN: 2746282259 Category : Languages : en Pages : 578
Book Description
Cet ouvrage fait le point sur les méthodes actuelles les plus performantes pour modéliser, simuler et optimiser les procédés de mise en forme des structures minces et massives et d'en donner les tendances des nouvelles méthodes innovantes actuellement en cours de développement et qui feront à n'en pas douter les "outils" industriels de demain dans le domaine du formage virtuel. Par rapport aux ouvrages récents dédiés aux méthodes numériques en mise en forme, le principal apport de ce livre se trouve rassemblé au deuxième chapitre qui concerne le développement des modèles de comportement multiphysiques à fortes capacités prédictives, utilisables dans les codes de calcul des structures pour simuler et optimiser tous types de procédés de mise en forme par grandes déformations irréversibles de structures métalliques minces et/ou massives et leur "optimisation" vis-à-vis de l'avènement de l'endommagement ductile.
Author: Nicolas Pernin Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 141
Book Description
La modélisation des procédés de mise en forme de pièces métalliques en faibles dimensions nécessite de tenir compte de phénomènes appelés effets d'échelle. Après une revue bibliographique des technologies liées aux procédés de micro-formage de pièces minces et massives, deux principaux effets d'échelle sont mis en évidence : un effet tribologique et un effet rhéologique. Afin de prendre en compte les effets rhéologiques, trois approches sont proposées. Le premier modèle développé est un modèle cœur-peau qui consiste à modéliser le comportement du matériau en distinguant le cœur et la peau du matériau. Ce modèle permet de traduire l'effet de grains moins écrouissable en surface qu'à cœur de la pièce. Le second modèle est un modèle à gradient de plasticité : un terme en laplacien de la déformation plastique équivalente est ajouté dans la relation d'écrouissage qui figure dans le critère de plasticité. Le Laplacien de la déformation plastique équivalente à un certain point d'intégration est déterminé à partir des dérivées d'un polynôme, qui est interpolé en utilisant les valeurs du multiplicateur plastique aux points d'intégration voisins. Le dernier modèle est un modèle d'endommagement non local au sens de Gurson-Tvergaard-Needleman. La fraction volumique de cavité est régularisée par une équation intégrale sur un certain voisinage de chaque point d'intégration de Gauss. Les trois modèles ont été implémentés dans le code de calculs par éléments finis POLYFORM dédié aux grandes déformations. Cette intégration est réalisée dans le cadre d'une approche quasi statique implicite. Un ensemble de tests numériques valide l'intégration numérique des modélisations proposées.
Book Description
Les processus de mise en forme des toles interviennent dans l'industrie automobile pour la realisation de la plupart des pieces de structure et de carrosserie. Longtemps realises et mis au point de facon empirique, ces processus sont aujourd'hui complexifies par des imperatifs de competitivite et de delais de conception qui impliquent une meilleure maitrise des parametres technologiques influencant la reussite finale de la piece. L'objectif de ce travail est de proposer une modelisation et un code de calcul par elements finis nomme sinem2, capable de contribuer a la comprehension et a l'optimisation de ces processus, par leur simulation numerique. La modelisation est fondee sur la mecanique du contact avec frottement et la mecanique des milieux continus appliquee a des materiaux metalliques subissant de grandes transformations et dont le comportement est decrit par une loi elastoplastique anisotrope. La tole est consideree comme une coque epaisse et est maillee par des elements finis volumiques. L'outillage est modelise par des courbes de bezier et les processus simules sont decomposees en phases ou peuvent intervenir la plupart des types d'outils rencontres dans l'industrie automobile, y inclus des serre-flan courbes et des presseurs montes sur ressort a gaz. L'algorithme specifique qui a ete developpe utilise un predicteur qui determine la taille du pas de chargement par un schema explicite et une strategie de type r#m#i#n, puis un correcteur completement implicite base sur un schema de type uzawa ameliore
Author: Bouchaïb Radi Publisher: ISTE Group ISBN: 1784051942 Category : Manufacturing processes Languages : fr Pages : 263
Book Description
Dans les milieux industriels du secteur automobile, aéronautique, aérospatial, etc., la mise en forme des matériaux au cours du processus de fabrication a un impact sur la qualité et le coût du produit final. Cet ouvrage présente les différents procédés utilisés en industrie lors de la phase de la mise en forme qui est déterminante : emboutissage, hydroformage et fabrication additive. Il propose une modélisation de ces derniers à travers les avancées théoriques et numériques de chaque procédé en passant par la mécanique des grandes déformations à la base des grandes transformations. Les différentes techniques relatives à l'optimisation et le calcul de fiabilité des différents procédés sont également abordés. Pédagogique, Mise en forme des matériaux met en perspective les enjeux qui se nouent autour de la modernisation de ces procédés : diminution de la durée du cycle de développement des produits, amélioration de la qualité des produits et fiabilisation des procédés, optimisation de la réalisation des essais avec réduction de leur coût et simulation des phénomènes complexes non reproductibles par des essais.
Author: Nicolas Bigot Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 0
Book Description
La simulation numérique des procédés de mise en forme a pour objectif de réduire les coûts liés à l'expérimentation en fournissant des informations sur la qualité attendue du produit final lorsque les conditions de mise en forme, le matériau ou la géométrie varient. Si la simulation numérique des procédés ne peut être une alternative complète à l'expérimentation, elle peut en revanche réduire les fenêtres d'investigation. Une modélisation des principaux phénomènes à l'oeuvre lors de la mise en forme par thermoformage des matériaux composites à matrice thermoplastique semicristalline est proposée. Elle repose sur le développement d'outils numériques favorisant la mise en place d'un couplage thermo-mécanique dans une gamme de température incluant la cristallisation de la matrice. Un modèle de cinétique de cristallisation en milieu fibreux est décrit, prenant en compte la transcristallisation. Les paramètres définissant le modèle de cristallisation sont identifiés grâce à des mesures expérimentales spécifiques. Deux éléments finis thermo-mécaniques en deux et trois dimensions sont également avancés. Tout deux abordent la résolution des problèmes de transfert de chaleur en utilisant la formulation ADI, Alternating Direction Implicit. Enfin, une loi de comportement hyper-visco-élastique est exposée et paramétrée par une campagne expérimentale dont les conclusions sont également fournies. Ce travail se termine par la simulation numérique du procédé de mise en forme par thermoformage utilisant une technique novatrice. En pré-déformant le matériau par l'action de parties mobiles indépendantes des parties principales du moule, une meilleure qualité finale est obtenue lorsque des géométries complexes sont impliquées. Une comparaison des résultats numériques et des résultats expérimentaux issus d'une campagne d'essais sur un moule de taille industrielle conclue cette thèse.
Author: Amine El Hraiech Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages :
Book Description
La simulation numérique par la méthode des éléments finis des procédés de mise en forme de structures massives tridimensionnelles implique des grandes déformations élasto-plastiques et de très fortes non-linéarités géométriques et matérielles. Ces non-linéarités sont la cause principale de la divergence des calculs. Afin d’éviter ces problèmes, on fait généralement appel à des remaillages fréquents du domaine de calcul au cours de la résolution. Le processus de remaillage et d’adaptation de maillage est gouverné essentiellement par des estimateurs d’erreurs fiables et des procédures de recouvrement de champs robustes et performantes. Une fois le remaillage effectué, les différents champs mécaniques associés à l’ancien maillage doivent être transférés au nouveau maillage pour la reprise et la continuation des calculs. Dans le cadre de la présente étude, nous analyserons dans un premier temps les différentes techniques de génération et d’adaptation de maillage existantes. Puis, nous implémenterons différentes techniques d’extrapolation. Ces dernières servent à exprimer les champs définis initialement aux points de Gauss, aux nœuds du maillage et peuvent ensuite être utilisées pour construire des solutions de référence pour les estimateurs d’erreurs. Dans un deuxième temps, nous étudierons les estimateurs d’erreurs géométriques avec des champs analytiques pour analyser leur comportement et choisir l’estimateur le plus adapté à nos applications. Enfin, nous nous consacrerons aux techniques de transfert de champs. Celles que nous développerons sont basées sur la minimisation de l’erreur éléments finis entre l’ancien et le nouveau champ généré par la résolution d’un problème d’optimisation quadratique et sur le principe de la méthode des moindres carrés mobiles. Les méthodes implémentées sont ensuite validés sur des exemples de champs analytiques et mécaniques dans le cas bidimensionnel et tridimensionnel
Author: Ilyes Ben Naceur Publisher: Presses Academiques Francophones ISBN: 9783838149394 Category : Languages : fr Pages : 196
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La mise en forme des structures souples, tel que les etoffes, necessite la connaissance de leurs comportements mecanique et thermique. Une etude experimentale permet de caracteriser le comportement mecanique en traction simple et biaxiale et l'aptitude a la deformation de l'etoffe. De meme une etude thermique permet de modeliser l'influence des parametres temps et temperature par rapport a la thermofixation de l'etoffe tout en tenant compte de l'effet du lavage sur le retour elastique. Pour la modelisation de la capacite de deformation de l'etoffe, une approche mesoscopique discrete est proposee avec un comportement elastique non lineaire. Pour cette approche, l'etoffe est discretisee par des elements finis barres et membranes pour tenir compte de l'heterogeneite. La deuxieme approche proposee est basee sur la methode des elements finis UEL developpes pour tenir compte de l'effet biaxial. Enfin, des simulations de mise en forme sont proposees pour valider les modeles et tester la capacite de deformation tridimensionnelle de l'etoffe.
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LE TRAVAIL DECRIT DANS LE PRESENT MEMOIRE A POUR BUT L'ETUDE PRECISE DU COUPLAGE THERMOMECANIQUE POUR LES PROBLEMES A COMPORTEMENT MATERIEL DE TYPE DISSIPATIF (ELASTOPLASTICITE, ELASTOVISCOPLASTICITE, COMPORTEMENT RIGIDE VISCOPLASTIQUE). NOUS NOUS SOMMES DONC INTERESSES A LA MODELISATION, PUIS A LA SIMULATION NUMERIQUE DE PROBLEMES ANISOTHERMES REGIS PAR LES EQUATIONS D'EQUILIBRE MECANIQUE, L'EQUATION DE LA CHALEUR ET LES EQUATIONS CONSTITUTIVES THERMOMECANIQUES ET THERMIQUES. LES PROBLEMES ANALYSES SONT NON-STATIONNAIRES ET INCLUENT DES CHARGEMENTS QUASISTATIQUES. LES EFFETS CONVECTIFS NE SONT PAS PRIS EN COMPTE NI DANS L'EQUATION DE LA CHALEUR NI DANS LES EQUATIONS DE MOUVEMENT. LE PROBLEME DE COUPLAGE THERMOMECANIQUE, POUR DES STRUCTURES 2D EST DISCRETISE, D'UNE PART SPATIALEMENT PAR LA METHODE DES ELEMENTS FINIS, ET D'AUTRE PART TEMPORELLEMENT PAR LA METHODE DES DIFFERENCES FINIES. POUR EVITER LES INCONVENIENTS NUMERIQUES INHERENTS AUX METHODES DE COUPLAGE FORT, DEUX METHODES SEQUENTIELLES QUI CONSISTENT A DECOUPLER ITERATIVEMENT LES PROBLEMES MECANIQUE ET THERMIQUE POUR LES RESOUDRE DANS UN ORDRE DONNE SONT PROPOSEES ET ETUDIEES EN DETAIL DANS LE CADRE DU PROBLEME POSE: IL S'AGIT DE LA METHODE SEQUENTIELLE ISOTHERME ET DE LA METHODE SEQUENTIELLE ISENTROPIQUE. CES DEUX METHODES DECOUPLENT LE PROBLEME COUPLE INITIAL EN DEUX SOUS PROBLEMES: ? L'UN PUREMENT MECANIQUE, ISOTHERME POUR LA PREMIERE ET ISENTROPIQUE POUR LA SECONDE, DONT LA SOLUTION FOURNIT UNE CONFIGURATION D'EQUILIBRE DONNEE. ? L'AUTRE PUREMENT THERMIQUE, DEFINI SUR LA CONFIGURATION D'EQUILIBRE DU PROBLEME MECANIQUE SUPPOSEE FIXE. APRES LA VALIDATION DES DEUX ALGORITHMES PAR DE NOMBREUX EXEMPLES ACADEMIQUES, ILS SONT UTILISES POUR LA SIMULATION NUMERIQUE D'ESSAIS THERMOMECANIQUES REPRODUISANT DES SITUATIONS RENCONTREES DANS DES PROCEDES DE MISE EN FORME DE PIECES MASSIVES. LES RESULTATS OBTENUS SONT SATISFAISANTS
Author: Jean-François Michel
Author: Jean-François Michel
Author: SAANOUNI Khemais
Author: Nicolas Pernin
Author: Thierry Ladreyt
Author: Bouchaïb Radi
Author: Nicolas Bigot
Author: 
Author: Amine El Hraiech
Author: Ilyes Ben Naceur
Author: BERTRAND.. NGUEGANG