Simulation numérique du soudage du TA6V par laser YAG impulsionnel : caractérisation expérimentale et modélisation des aspects thermomécanique associés à ce procédé

par Yannick Robert

Thèse de doctorat en Sciences et génie des matériaux

Sous la direction de Georges Cailletaud.

Soutenue en 2007

à Paris, ENMP .

  • Titre traduit

    Simulation of yag pulse laser welding of titanium alloy (ta6v)


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  • Résumé

    Les procédés de soudage conduisent à des modifications de microstructure et induisent des contraintes et distorsions résiduelles jouant un rôle important sur la tenue mécanique des assemblages. Cette étude a pour objectif la modélisation des phénomènes thermomécaniques liés à l’opération de soudage du TA6V, ce qui implique d’identifier et de modéliser les sollicitations thermiques imposées par le soudage, le comportement métallurgique et thermomécanique du matériau. L’étude thermique et métallurgique a permis de montrer les principales évolutions de phases de l’alliage, durant le soudage laser. Ainsi, en première approximation, nous pouvons considérer que 3 phases distinctes sont à prendre en compte dans le calcul thermomécanique (la phase α, la phase β et la phase α’). Afin de caractériser les phases ou mélange de phase en présence, des essais thermomécaniques sont réalisés pour diverses températures et conditions de déformation. Concernant le choix du modèle numérique, on adopte pour chacune des phases un modèle à variables internes de type Lemaître et Chaboche avec écrouissage cinématique non linéaire, un critère de plasticité de type Von Mises et une loi d’écoulement viscoplastique de type Norton, couplé à une loi de transition d’échelle. L’identification de chaque phase se fait par méthode inverse, à partir des essais thermomécaniques, grâce au module d’optimisation de ZéBuLoN. La loi de localisation choisie est basée sur un modèle polycristallin en β qui permet le passage du comportement microscopique de chaque phase au comportement macroscopique de l’ensemble. La validité de ce modèle décrit précédemment passera par la définition d’un essai expérimental représentatif des différents phénomènes rencontrés lors de l’opération de soudage.

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  • Détails : 1 vol. (239 p.)
  • Annexes : Bibliographie 97 réf.

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