Contribution à la modélisation et à la caractérisation du comportement des assemblages brasés : couplage des méthodes DAR et X-FEM

par Dang Huy Nguyen

Thèse de doctorat en Sciences et génie des matériaux

Sous la direction de Gilles Dour.

Soutenue en 2009

à Toulouse 3 .

  • Titre traduit

    Contribution to the modeling and characterization of the behavior of brazed assemblies : coupling of the two methods DAR and X-FEM


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  • Résumé

    Les assemblages stratifiés par procédé de brasage sont de plus en plus utilisés dans le secteur de l'outillage rapide appliqué à la fonderie, la plasturgie. . . Cette méthode d'assemblage permet par exemple des géométries originales et le placement de canaux de refroidissement à des positions optimales qu'il est impossible d'atteindre par perçage. Dans la plupart des cas d'application, les assemblages brasés doivent résister aux sollicitations mécanique et thermique en service. Cette recherche est une contribution à la modélisation et à la caractérisation du comportement des assemblages brasés aussi bien du point de vue mécanique que thermique. Les inconvénients des méthodes classiques de modélisation pour traiter des géométries complexes avec des zones raffinées très localisées (affinement extrême du maillage, temps de calcul excessif) nous ont poussés à rechercher une nouvelle méthode pour traiter les problèmes des assemblages brasés. En gérant la présence du joint dans l'assemblage sous forme d'une perturbation, nous avons proposé le couplage de deux méthodes: la méthode des développements asymptotiques raccordés (DAR) et la méthode des éléments finis étendus (X-FEM). La construction de la partie enrichie de la X-FEM est basée sur les solutions proposées par la méthode des DAR suivant cinq variantes d'enrichissement. Les principes fondamentaux ainsi que les méthodes de mise en œuvre du couplage DAR-X-FEM sont présentés à travers le cas unidimensionnel des assemblages brasés. En appliquant la variante d'enrichissement la plus appropriée, le couplage DAR-X-FEM a été étendu par la suite pour modéliser le cas bidimensionnel des assemblages brasés. L'illustration du couplage DAR-X-FEM 2D a été effectuée pour les deux applications: transferts thermiques et chargement mécanique. Afin de mieux comprendre le comportement des assemblages brasés et de valider les résultats obtenus par le couplage DAR-X-FEM, une étude expérimentale a été présentée. Dans un premier lieu, les essais de brasage à haute température ont été effectués. En deuxième lieu, les éprouvettes d'assemblages brasés obtenues par brasage ont fait l'objet d'essais de caractérisation des propriétés mécaniques et thermiques. Enfin, la comparaison entre les résultats expérimentaux et de la modélisation a permis de vérifier la pertinence du couplage DAR-X-FEM proposé.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (271 p.)
  • Annexes : Bibliogr. a la fin des chapitres

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  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2009TOU30320
  • Bibliothèque : Ecole des Mines d'Albi. Centre de documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : N130-NGU
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