Dimensionnement mécanique du haut carter cylindre par modélisation continue du procédé de fabrication à la tenue en service

par Lenny Jacquinot

Projet de thèse en Mécanique

Sous la direction de Vincent Maurel, Fabien Szmytka et de Alain Koster.

Thèses en préparation à Paris Sciences et Lettres , dans le cadre de Ingénierie des Systèmes, Matériaux, Mécanique, Énergétique , en partenariat avec ENSMP MAT. Centre des matériaux (Evry, Essonne) (laboratoire) , MAT-Microstructure, Mécanique, Expérimentation - MIMEX (equipe de recherche) et de École nationale supérieure des mines (Paris) (établissement de préparation de la thèse) depuis le 06-11-2017 .


  • Résumé

    Le projet vise à fournir une modélisation robuste et continue du comportement de ces matériaux au cours du procédé de fonderie sous pression et en conditions d'utilisation d'un carter cylindre automobile. Pour mener à bien l'étude expérimentale, une analyse des conditions de chargement sur la pièce visée permettra de définir les conditions d'essais nécessaires à la l'identification du comportement des matériaux. Les essais sont délicats à mener car dans un domaine de très haute température nécessitant l'utilisation de techniques de mesures de déformation par corrélation d'images et de mesure de champs de température par thermographie infra-rouge. La modélisation requise devra prendre en compte en particulier les phénomènes de relaxation de contrainte pour obtenir une bonne représentation des champs de contrainte résiduelle et des déformées issus du procédé et de leur évolution au cours de l'utilisation des pièces. Cette démarche sera validée par la comparaison aux mesures effectuées sur composant réel instrumenté.

  • Titre traduit

    Mechanical dimensioning of the cylinder block by continuous modeling from manufacturing to service


  • Résumé

    The cylinder block has many functions that result in a geometric complexity requiring a die casting process with prior insertion of cast iron sleeves in the mold. Most of the time, cylinder block's failure means the ruin of the powertrain and thus, a special attention is paid to the control of the manufacturing process and the mechanical design protocol. The project aims to provide a robust and continuous modeling of the aluminum alloy behavior during the die casting process and later, under conditions of use. The first phase of the work will then focus on the development of a mechanical characterization strategy to characterize the behavior during and after quenching. Furthermore, a constitutive model allowing to predict the mechanical response of the structure will be developed on the basis of collected experimental data. The required model must take into account the stress relaxation phenomena over a very wide range of temperature and strain rate. A predictive representation of the deformed shape resulting of manufacturing and evolution during service life must indeed be obtained. Finally, the model will be integrated into the PSA company calculation tools and will be validated by comparison with the measurements made on a real instrumented component.