Approche hyperélastique pour la simulation des renforts fibreux en grandes transformations

par Yamina Aimene

Thèse de doctorat en Mécanique

Sous la direction de Philippe Boisse.

Soutenue en 2007

à Villeurbanne, INSA .


  • Résumé

    Un modèle de comportement hyperélastique est proposé pour la simulation des renforts fibreux de composites en particulier tissés. Son objectif est de simuler à l’échelle macroscopique des opérations de mise en forme. Il représente une alternative aux approches continues hypoélastiques existantes. Un potentiel énergétique simple reproduisant les non linéarités matérielles connues des renforts tissés est proposé. Classiquement, les modes de déformations se caractérisent par des déformations faibles dans la direction des mèches et de grandes déformations de cisaillement plan. Le modèle est implémenté dans une routine utilisateur Vumat d’Abaqus/Explicit. La sensibilité de la solution à la densité de maillage et la pertinence des résultats ont été analysées pour différents tests de référence en grandes transformations : cisaillement pur et simple, cisaillement pur - extension. Enfin, le modèle est testé pour simuler une opération de formage par poinçon hémisphérique. Des résultats satisfaisants sont obtenus, notamment sur la prise en compte ou non de la rigidité associée au cisaillement plan entre les mèches.

  • Titre traduit

    A hyperelastic approach to simulate fibrous composite reinforcements at large strains.


  • Résumé

    A hyperelastic model is proposed to simulate the fibre composites. Its objective is to simulate at the macroscopic level the forming operation. It represents an alternative to hypo-elastics continuous approaches. A simple energetic potential reproducing the non linearities known of woven is proposed. Classically, deformation modes are characterized by weak strains in the fibre direction and large plane shear strains. The model is implemented in routine user of Vumat of Abaqus/Explicit. The sensitivity of the solution to the number of elements and the relevancy of the results are analysed for different reference tests of large strain: picture frame test, simple shear test and simple shear -extension test. Finally, the model is tested to simulate the forming with hemispherical punch. Satisfactory results were obtained especially when taking or not in account the shear rigidity in the simulation.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (132 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 125-132

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  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées (Villeurbanne, Rhône). Service Commun de la Documentation Doc'INSA.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : C.83(3282)
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