Modélisation du procédé de soudage par points

par Chainarong Srikunwong

Thèse de doctorat en Sciences et génie des matériaux

Sous la direction de Yves Bienvenu.

Soutenue en 2005

à Paris, ENMP .

mots clés

• Soudage électrique
• Acier -- Propriétés thermomécaniques
• Éléments finis, Méthode des
• Différences finies
• Analyse numérique

Résumé

Parmi les procédés de soudage, la simulation numérique du soudage par résistance électrique par points offre l’avantage d’un calcul direct des sources de chaleur par couplage électro-thermique. En revanche, les données nécessaires pour décrire les contacts sont rares et difficiles à mesurer. Comme pour les autres procédés de soudage, la difficulté principale en simulation numérique est la disponibilite de données d’entrée à toutes températures depuis l’ambiante jusqu’au-delà de la fusion. Le couplage des premiers modèles électro-thermiques avec des modèles mécaniques permet un bon accord entre expérience et simulation. Une fois qu’un modèle a été validé selon tous les domaines physiques concernés, des résultats comme les cycles thermiques, la taille de soudure ou les contraintes, déformations et état métallurgique résiduels peuvent être utilisés pour mieux comprendre le procédé, pour le piloter ou pour modéliser le comportement des soudures

Titre traduit

Numerical simulation of resistance spot welding process

Résumé

Among welding processes, resistance spot welding numerical simulation offers the advantage of a direct computation of heat sources through electro-thermal coupling. On the other hand, rare contact input data have to be found or measured. As for other welding processes, the general difficulty in numerical modelling is the availability of input data at all temperatures from room temperature to beyond melting point. Coupling of the first electrothermal models with mechanical models allows a good comparison between simulation and experience. Once a multiphysical validation of a model has been carried out, results like thermal cycles, weld size or residual stresses, strains and metallurgical state can be used for the purposes of process understanding, process control and weld behaviour modelling.