Étude numérique du sertissage de contacts électriques aéronautiques sur câbles multibrins

par Philippe Lorrière

Thèse de doctorat en Mécanique avancée

Sous la direction de Gouri Dhatt.

Soutenue en 2004

à Compiègne .

mots clés

• Sertissage
• Câble aluminium
• Grandes déformations
• Abaqus
• Déformations (mécanique)
• Contraintes (mécanique)
• Câbles
• Connecteurs électriques
• Éléments finis, Méthode des
• Élastoplasticité
• Frottement
• Analyse numérique
• Modèles mathématiques

Résumé

La technologie du sertissage est employée pour assurer la liaison électrique et mécanique entre un câble et un connecteur. Utiliser des câbles en aluminium et des sections de câbles réduites pose de nouveaux problèmes. La modélisation numérique du procédé de sertissage est utile pour comprendre les raisons des difficultés rencontrées notamment grâce à la simulation du retour élastique. Nous avons réalisé une étude analytique et numérique avec un modèle simplifié qui met en évidence l'importance des paramètres matériaux sur le retour élastique. L'étude numérique présente les simulations 2D réalisées avec la méthode des éléments finis, que ce soit en statique implicite avec le code ABAQUS/standard ou dynamique explicite avec ABAQUS/explicit. Les résultats, avec les hypothèses des contraintes planes ou déformations planes, sont comparés aux résultats expérimentaux. Le sertissage est un problème non-linéaire impliquant des grandes déformations élasto-plastique et des conditions de contact multiples avec frottement. Enfin, nous présentons une étude numérique en trois dimensions où l'importance de la géométrie des poinçons est mise en évidence.

Titre traduit

Numerical study of the crimping of aeronautic electric contact on multi strands cable

Résumé

The crimping technology process to ensure the electrical and the mechanical link between the wire and the connector. The will to use aluminium cables and small sections of table poses new problems. The numerical simulation of the crimping process is usefull to understand the reasons of the difficulties encountered particular with to the simulation of the elastic return. We made an analytical and numerical study with a simplified model winch highlights the importance of the materials parameters on the spring back. The numerical study slows the results of the 2D simulations make with the finite element method, that it is implicit static with the ABAQUS/standard code or explicit dynamics with AQUS/explicit. The results with the hypothesis of the plane strains or plane stress are compared with the experimental results. This nonlinear problem involves large elasto-plastic strains and multiple contact conditions, with friction between the wires and the barrel. Lastly, we present a numerical study inthree dimensions where the importance of the punches geometry is highlighted.