Modélisation numérique de la solidification et du refroidissement lors d'un procédé de fonderie

par Runmeng Song

Thèse de doctorat en Mécanique des solides et des structures

Sous la direction de Gouri Dhatt.


  • Résumé

    Nous présentons un modèle d'éléments finis de la simulation thermique et mécanique du procédé de fonderie. Un modèle thermo-mécanique intégré est développé qui permet de calculer l'évolution thermique, le changement de phases, l'état de contraintes et de contact à chaque instant. Ce modèle est le résultat du couplage des modèles thermique et mécanique. Une méthode directe d'enthalpie des transferts thermiques avec changement de phases est développée permettant une évaluation précise du changement de phases et de l'énergie latente. Une attention particulière est aux échanges thermiques à travers l'interface pièce-moule et moule-moule : conduction par contact, rayonnement, conduction et convection de l'air à l'interface. Un modèle quasi-statique est utilisé pour l'évaluation des contraintes et des déformations. Les lois de comportement sont du type élasto-plastique ou élasto-viscoplastique. Les déformations de transformation, les déformations thermiques et la plasticité induite par les transformations métallurgiques sont prises en compte. Le contact entre différents blocs de moules et les pièces est pris en compte sous l'hypothèse de petites déformations et petits déplacements. Quelques exemples sont présentés pour valider le modèle. Une confrontation analytique-numérique est donnée sur un exemple unidimensionnel. L'avancement du front de solidification et l'évolution thermique sont montrés dans un problème bi-dimensionnel. Enfin, nous présentons un exemple couplé de thermique, mécanique et contact pour étudier l'état de contrainte résiduelle d'origine thermique et ses évolutions dans le temps.

  • Titre traduit

    Finite element model of casting systems


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Informations

  • Détails : 1 vol. (130 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 85 réf.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Technologie de Compiègne. Service Commun de la Documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 1990 SON 309
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