Étude de la capacité limite de déformation dans les procédés de mise en forme par déformation locale

par Ahmed Kacem

Thèse de doctorat en Sciences et génie des matériaux

Sous la direction de Pierre Yves Manach et de Abdelkader Krichen.

Soutenue en 2013

à l'Université européenne de Bretagne en cotutelle avec École nationale d'ingénieur de Sfax (Tunisie) .


  • Résumé

    Cette thèse s’inscrit dans le cadre de la recherche d’une bonne maîtrise expérimentale et théorique en vue de déterminer la capacité limite de déformation de la tôle dans les procédés de mise en forme par relevage du bord. Le procédé de relevage du bord d’un trou est pris comme sujet pour développer la méthodologie d’analyse. L’étude a été menée sur deux tôles en aluminium A1050-H14 et A6061-O. Une caractérisation mécanique a été effectuée en utilisant des essais de traction et de cisaillement. Des modèles éléments finis ont été développés en utilisant des critères de plasticité isotrope et anisotrope. Ces modèles ont été améliorés par la prise en compte de l’endommagement. Des expérimentations ont été réalisées pour valider les résultats numériques. Dans une première partie, un intérêt a été porté à la maîtrise technologique du procédé en analysant l’effet de taux de réduction sur le procédé de relevage du bord d’un trou. Une méthodologie a été mise au point pour distinguer deux conditions de relevage : avec ou sans laminage. L’étude s’est ensuite orientée vers la quantification de l’effet des différentes hypothèses de l’anisotropie de la tôle. L’accent a été mis sur la qualité de la prédiction numérique de quelques paramètres. Ensuite, le travail a été focalisé sur l’identification de la capacité limite de déformation d’un bord relevé. Un critère macroscopique d’initiation de rupture avec une approche non couplée a été adopté pour la prédiction de l’ampleur de l’endommagement. Enfin, on s’est intéressé à la caractérisation de l’endommagement dans un bord relevé en utilisant le modèle d’endommagement couplé de Gurson-Tvergaard-Needleman.

  • Titre traduit

    Study of forming limits in flanging process


  • Résumé

    This thesis deals with the experimental and numerical investigations of the limits of the flanging process arising from material failure. The methodology developed in this study was applied particularly to the stretch flanging process of a hole in sheet metal called the hole-flanging process. The materials studied are made of A1050-H14 and A6061-O aluminium alloys. Mechanical characterizations have been performed through uniaxial tensile and shear tests. An elasticplastic finite element models based on isotropic and anisotropic yield criteria were developed. These models were enhanced by the integration of the damage in simulation. Experiments were conducted to verify the reliability of the developed finite element models. First, the effect of the clearance thickness ratio on the hole-flanging process was studied. A methodology was made to distinguish two conditions of the process: hole-flanging with and without ironing. Then, the effect of material anisotropy assumptions on the predictive accuracy of finite element simulations of the hole-flanging process was quantified. The study was then focused on the determination of the limits of hole-flanging process arising from material failure. For that purpose, a fracture criterion was calibrated and used in simulations to predict the damage of the flange. Finally, the damage occurrence in flanged edge was characterized by using the coupled approach of Gurson-Tvergaard-Needleman.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 151 p.
  • Annexes : Bibliographie p. 145-151

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Bretagne-Sud (Lorient). Bibliothèque universitaire.
  • Disponible pour le PEB
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.