Modélisation thermomécanique de la coulée continue d'acier en 2 dimensions

par Alban Heinrich

Thèse de doctorat en Sciences et Génie des Matériaux. Thermomécanique et Plasticité

Sous la direction de Michel Bellet.

Soutenue en 2003

à Paris, ENMP .

  • Titre traduit

    Thermomechanical modelisation of steel continuous casting device in two dimensions


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  • Résumé

    Nous avons proposé une modélisation thermomécanique de la coulée continue d'acier en deux dimensions. Notre approche permet d'obtenir la solution thermomécanique stationnaire du procédé, sur toute la machine. Un des résultats attendus de notre étude concerne les déflections entre les rouleaux qui traduisent le gonflement, à l'origine des ségrégations. Nous avons basé notre étude sur la stratégie globale instationnaire, en adoptant une approche purement lagrangienne. Nous simulons l'apport continuel de matière, grâce à l'introduction d'un outil d'injection situé sur la face supérieure du domaine. La face inférieure du domaine (appelé " faux-mannequin ") admet la cinématique de l'outil de guidage du procédé. D'un point de vue modélisation, nous résolvons les équations instationnaires de conservation de l'énergie, de la matière et de la quantité de mouvement. Le problème thermique est résolu numériquement en variable enthalpie. Le problème mécanique est abordé selon une approche monophasique ; nous négligeons les phénomènes de convection naturelle et de macroségrégation, mais les phénomènes de dilatation thermique sont pris en compte. La zone solide est supposée obéir à un comportement élasto-viscoplastique, dont la rhéologie est donnée par les lois de la littérature. Les zones pâteuse et liquide sont supposées obéir respectivement à un comportement viscoplastique et newtonien. Nous avons validé, avec succès, notre approche sur plusieurs cas, qualitativement avec une étude de gonflement sur la machine de Dunkerque et quantitativement sur des calculs en lingotière, en comparant contraintes et lame d'aire avec des travaux de la littérature

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Informations

  • Détails : 1 vol. (242 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 78 réf.

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  • Bibliothèque : Mines ParisTech. Bibliothèque.
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