Une technique de corrélation directe d'images numériques : application à la détermination de courbes limites de formage et proposition d'un critère de striction

par Siham Mguil

Thèse de doctorat en Marière

Sous la direction de Michel Brunet.


  • Résumé

    Pour les industriels travaillant dans le domaine de l'emboutissage, la connaissance, des C. L. F (Courbe Limite de Formage) est essentielle. En effet, c'est grâce à ces courbes qu'ils peuvent utiliser d'une manière optimale une tôle sans risque d'apparition de striction localisée. Mais, ces courbes bien qu'elles puissent être obtenues de deux manières différentes : expérimentalement ou théoriquement, restent difficiles à obtenir. Nous avons essayé, lors de ce travail, d'apporter une contribution à la fois à l'amélioration de la détermination expérimentale des C. L. F. Ainsi qu'à leur obtention théorique. En effet, la technique de corrélation directe d'images numériques, qui au départ était limitée exclusivement à la mesure de faibles taux de déformation, a été étendue à la mesure de taux de déformation élevés jusqu'à 100 %. Le logiciel mis en place permet à ce jour la mesure de champs de déplacement et de déformation pour toute surface plane. Les applications traitées de par leurs diversités soulignent l'intérêt d'une telle méthode de mesure sans contact. En ce qui concerne l'application spécifique de la détermination de C. L. F. , les temps de détermination sont fortement réduits grâce à l'abandon des réseaux de grilles au profit de motifs speckle déposés en quelques secondes. Parallèlement à cette étude, un critère de striction théorique est proposé. Il est basé sur le fait qu'après la striction diffuse un écrouissage supplémentaire est requis pour atteindre un état de déformation plane caractéristique de la striction localisée dans les tôles mince "De plus. Un modèle d'endommagement a été couplé aux équations constitutives du critère. Le modèle d'endommagement de Gurson-Tvergaard étendu au cas des tôles anisotropes sous la condition de contrainte plane est choisi. Alors que pour les aciers l'influence de l'endommagement sur les déformations limites n'est pas importante, en revanche, pour les aluminiums, la prise en compte d'un endommagement semble nécessaire pour une meilleure confrontation avec les résultats expérimentaux.

  • Titre traduit

    = A correlation method of digital pictures : application to the Determination of forming limit curves and proposition of a necking criterion


  • Résumé

    For industrials working in metal forming process, the knowledge of Forming Limit Diagram (F L D) is important. These curves give the ultimate use of a sheet without risk of necking. In order to obtain a FLD an experimental test could be done. Nevertheless improvements, this work remains long and difficult. Also numerical necking criterion could be used. But, the metal forming process is complex and the given results are not coincident. In this thesis, two approaches are proposed for the determination of FLD. The first one is experimental: a correlation technique was developed for the displacement field measurement on a sheet. The second approach is numerical: a necking criterion based on the Swift assumption is proposed; it includes the modified Gurson-Tvergaard damage model taking account the Hill’s or Borlat and Lian’s anisotropy. With the correlation technique, the displacement field is obtained with a good accuracy: 1/60th of a pixel and the measured strain could reach 80% between two pictures. Classical marking were replaced by a randomize pattern put down, in few seconds, on the sheet with a paint spray: the determination time of a FLD is strongly reduced. The proposed necking criterion is based on the fact the strain state becomes a plane strain state in the neck localized by the damage variable. The criterion is written in an intrinsic form where the angle of the orthotropic axes with respect to the principal stresses axes in introduced. The given criterion is both applicable to linear and non-linear strain paths

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Informations

  • Détails : 1 vol. (194 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p

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  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées (Villeurbanne, Rhône). Service Commun de la Documentation Doc'INSA.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : C.83(2043)
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