Contribution a la modelisation thermomecanique tridimensionnelle par elements finis du laminage a chaud des tubes : calcul multicage

par Guy Sola

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de E. MASSONI.

Soutenue en 1994

à l'EMP .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Nous avons developpe un modele numerique pour simuler le laminage de tubes sur mandrin (mpm) par 8 cages en tandem. Une approche eulerienne stationnaire a ete utilisee. Un calcul tridimensionnel thermomecanique a ete necessaire. Le comportement viscoplastique du materiau a ete modelise par une loi de norton-hoff. Notre modele met en uvre une loi de frottement de coulomb-norton. Le probleme mecanique ainsi determine est resolu par la methode des elements finis. Le calcul thermique est effectue par la methode de streamline upwind petrov-galerkin, sur un maillage specifique qui attenue les oscillations numeriques dans l'epaisseur. Le maillage mecanique est alors un sous-maillage du maillage thermique. Le calcul des surfaces en contact utilise un critere en pression de contact pour determiner le relachement d'un nud, et un critere d'impenetrabilite des outils pour determiner la mise en contact d'un nud. Le calcul des surfaces libres est effectue par la methode des lignes de courant. La reactualisation de la geometrie est alors possible, il s'agit des juxtaposer les surfaces libres et les surfaces en contact. Les calculs de la vitesse, de la geometrie, et de la temperature sont effectues separement, ainsi, le couplage est faible, cela assure la convergence du calcul global en une dizaine d'iterations. Les interactions entre cages sont modelisees par des equations lineaires en vitesses et tensions. Les coefficients de sensibilite des vitesses aux tensions sont determines par derivation du gradient de la fonctionnelle viscoplastique. La non-linearite des interactions entre cages non impose une resolution iterative. Avec des donnees industrielles, la convergence du calcul multicage est assuree apres environ 3 iterations


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  • Détails : 157 P.
  • Annexes : 73 REF.

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