Frottement en hydroformage de tube : caractérisation du frottement par le test d'expansion en matrice carrée

Friction tube hydroforming process : friction characterization by pure expansion test in a square section die

• Auteur / Autrice : Abir Abdelkefi
• Direction : Nathalie Boudeau, Pierrick Malécot, Noamen Guermazi, Nader Haddar
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences pour l'ingénieur
• Date : Soutenance le 21/07/2016
• Etablissement(s) : Besançon en cotutelle avec École nationale d'ingénieurs de Sfax (Tunisie)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur et microtechniques (Besançon ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : FEMTO-ST : Franche-Comté Electronique Mécanique Thermique et Optique - Sciences et Technologies (Besançon)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Franche-Comté Électronique Mécanique, Thermique et Optique - Sciences et Technologies
• Jury : Président / Présidente : Marie-Ange Bueno
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Nathalie Boudeau, Pierrick Malécot, Noamen Guermazi, Nader Haddar, Marie-Ange Bueno, Pascale Balland, Bassem Zouari, Carl Labergère
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Pascale Balland, Bassem Zouari

Mots clés

Mots clés contrôlés

Frottement

Hydroformage

Mots clés libres

Hydroformage de tubes

Matrice carrée

Frottement

Modelisation analytique

Simulation numérique

Tube hydroforming

Square die

Friction

Square die

Numerical simulation

Résumé

L’objectif de cette thèse est d’étudier la possibilité de caractériser le coefficient de frottement par un modèle analytique. Tout d’abord, le modèle analytique (Orban-Hu,2007) a été programmé à l’aide du logiciel « Matlab » puis validé par simulation numérique à l’aide du logiciel « Ls-Dyna ». Ensuite, on a réalisé des essais expérimentaux afin de caractériser les propriétés mécaniques du cuivre d’une part et étudier la mise en forme de tubes par hydroformage de tubes. Par suite, le coefficient de frottement a été caractérisé aussi bien par le modèle analytique que par le test classique ‘pion sur disque’. Les simulations numériques avec les coefficients de frottement obtenus ont permis de valider les résultats issus des essais expérimentaux pour une matrice carrée. Les mêmes résultats ont été également obtenus pour d’autres configurations géométriques (section rectangulaire, trapézoïdale et trapèze.)

The objective of this thesis is to study the possibility of characterizing the friction coefficient by an analytical model. First, the analytical model (Orban-Hu, 2007) has been programmed using "Matlab» software and has been validated by numerical simulation using "LS-Dyna" software. Then, experimental tests were carried out in order i) to characterize the mechanical properties of copper and ii) to study the tube hydroforming in a square section. As a result, the friction coefficient was characterized by the analytical model and the pin-on-disk test. Then, the numerical simulation with the friction coefficients obtained allowed to validate the experimental results for a square section. The same findings were obtained using other die geometries (rectangular, trapezoidal and trapezoid-sectional die).