Contribution à la modélisation et la simulation numérique de la coupe des matériaux : vers un outil d'aide à la décision

par Maxime Dawoua kaoutoing

Projet de thèse en Mecanique des solides, genie mecanique, productique, transport et genie civil

Sous la direction de Olivier Pantale.

Thèses en préparation à Toulouse, INPT en cotutelle avec l'Université de Ngaoundéré (Cameroun) , dans le cadre de École Doctorale Mécanique, Énergétique, Génie civil et Procédés (Toulouse) , en partenariat avec Laboratoire Génie de production (Tarbes) (laboratoire) et de Unité de Formation Doctorale Physique Appliquée et Ingénierie (UFD - PAI) (laboratoire) depuis le 09-12-2014 .


  • Résumé

    Description du sujet Les procédés de mise en forme par enlèvement de matière, communément appelés usinages, sont les procédés de fabrication les plus utilisés pour la production de pièces mécaniques. Néanmoins, alors que ces procédés sont très largement utilisés dans l'industrie, la compréhension fine des phénomènes liés à la formation du copeau est encore largement méconnue. Ainsi, de nombreuses questions liées aux mécanismes de formation du copeau sont encore peu connus: quels phénomènes sont à l'origine de telle ou telle morphologie de copeau en fonction des conditions de coupe, du matériau, de l'outil ou de tout un ensemble de paramètres. La simulation de la coupe se présente comme un outil pouvant répondre à ces questions, pour peu que l'on dispose de modèles efficients et robustes. Hélas, la complexité des phénomènes mis en jeu lors de la formation du copeau (non linéarités géométriques et matérielles, contact, thermique, usure, ...) rendent très difficile le développement et la mise au point de modèles numériques prédictifs. Objectif La présente étude s'inscrit dans une démarche d’une contribution à l'amélioration de la modélisation et de la simulation d'une opération d'usinage à l'échelle mésoscopique (à l'échelle de la pointe de l'outil). Le travail proposé consiste à développer un modèle de simulation à la fois analytique et numérique de la coupe des métaux. Sur la base de cette mobilisation les paramètres de la coupe seront optimisés dans un souci d'industrialisation concernant le développement d'une solution analytique (c'est-à-dire numériquement résolue en un temps court). Démarche Il s'agit de développer un modèle analytique de coupe et de proposer en parallèle une simulation numérique capable soit : de valider ou d'invalider la proposition analytique précédente, et de fournir des renseignements complémentaires lorsque on voudra entrer dans une phase de simulation fine.


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