Simulation numérique de l'endommagement dans les procédés de mise en forme

par Youssef Hammi

Thèse de doctorat en Sciences mécaniques pour l'ingénieur

Sous la direction de Khémais Saanouni.

Soutenue en 2000

à Troyes .


  • Résumé

    Ce travail consiste à proposer une méthodologie numérique de réalisation virtuelle des procédés de fabrication et de mise en forme par grandes déformations plastiques avec endommagement. L'objectif étant de pouvoir optimiser virtuellement un procédé, en agissant sur les paramètres technologiques, de façon à soit retarder au maximum l'apparition d'un endommagement significatif, si l'on veut obtenir une pièce saine (forgage, emboutissage) ; soit favoriser l'amorçage et la croissance de l'endommagement, pour réaliser des opérations de découpage de toles par exemple. On propose une formulation générale anisotrope avec des couplages forts d'état et des dissipations. L'analyse des dissipations est faite dans le cadre des matériaux standards généralisés (MSG) avec une théorie non associée en utilisant deux formulations différentes. Une première formulation à surface unique qui est basée sur l'hypothèse qu'il ne peut y avoir d'endommagement sans écoulement plastique. Une seconde formulation à deux surfaces (couplées), une surface de plasticité écrouissable avec influence du dommage et une surface de non endommagement, qui relaxe l'hypothèse précédente. La généralisation aux transformations finies est réalisée dans le cadre d'une formulation dans un référentiel tournant à partir de la configuration intermédiaire, moyennant l'adoption de l'HPP pour la transformation élastique. Cette approche à l'avantage de découpler les non linéarités cinématique et matérielle. Sur le plan numérique, un soin particulier a été apporté pour l'intégration locale des équations couplées des différents modèles proposés (à deux surfaces ou une surface unique). Les algorithmes d'intégration ont été optimisés afin de réduire le nombre d'équations de 28 à 14 dans le cas anisotrope, et de 15 à 2 dans le cas totalement isotrope ; de calculer semi-analytiquement l'expression de la matrice tangente consistante et d'utiliser un schéma d'intégration locale asymptotique. Cette méthodologie a été validée en traitant plusieurs exemples 2D et 3D couvrant une large gamme de fabrication et de mise en forme : découpage de toles, emboutissage, forgeage, hydroformage de tubes complexes, etc

  • Titre traduit

    Numerical simulation of damage in metal forming processes


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Informations

  • Détails : 240 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 233-[241]

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  • Bibliothèque : Université de Technologie. Service commun de la documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : THE 00 HAM
  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées (Villeurbanne, Rhône). Service Commun de la Documentation Doc'INSA.
  • Non disponible pour le PEB
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