Étude numérique des effets de miniaturisation sur la formabilité des tôles

par Lei Cai

Projet de thèse en Mécanique-matériaux

Sous la direction de Farid Abed-Meraim et de Mohamed Jebahi.

Thèses en préparation à Paris, ENSAM , dans le cadre de École doctorale Sciences des métiers de l'ingénieur (Paris) , en partenariat avec LEM3 - Laboratoire d Etude des Microstructures et de Mécanique des Matériaux (laboratoire) et de MeNu : Mecanique Numérique (equipe de recherche) depuis le 01-10-2017 .


  • Résumé

    En raison de la tendance croissante à la miniaturisation, les tôles ultra minces sont devenues Largement utilisé dans les domaines de la haute technologie, tels que la microélectronique et la microbotique. Cependant, lorsque l'épaisseur de la feuille diminue, certains paramètres, tels que la granulométrie et le nombre de grains peu profonds, restent inchangés. Cela peut entraîner la modification des propriétés mécaniques, et donc de la limite de ductilité, de la feuille considérée. En conséquence, la connaissance et la compréhension du comportement de la feuille conventionnelle ne sont plus applicables aux feuilles ultrafines. D'autres efforts de recherche sont alors nécessaires pour relever les défis scientifiques émergents posés par le progrès technologique vers la miniaturisation. Dans ce contexte, la thèse de doctorat actuelle vise à étudier L'influence du rapport entre l'épaisseur de la feuille et la taille du grain sur la formabilité des feuilles de métaux ultra-minces, en utilisant des approches numériques (p. Ex. Méthode des éléments finis, méthode à base de transformée de Fourier rapide, etc.). Tout d'abord, ces effets de taille sur le comportement de la feuille Être étudié afin de développer un modèle constitutif robuste pour les feuilles ultra-minces, qui Explique ces effets. Ensuite, ce modèle sera couplé avec des critères d'instabilité platique (par exemple, approche de calcul, analyse de perturbation linéaire, etc.) pour étudier l'influence des effets de taille sur la limite de ductilité des feuilles considérées (ultra-fines).

  • Titre traduit

    Numerical study of miniaturization effects on the formability of metal sheets


  • Résumé

    Due to the increasing trend towards miniaturization, ultra-thin metal sheets have become widely used in high technology fields,such as microelectronics and microbotics. However,when the thickness of asheet decreases, some arameters,such as grain size and number of shallow grains, remain unchanged. This may result in modifying the mechanical properties,and thus the ductility limit, of the considered sheet. As a consequence, knowledge and understanding ofconventional sheet behaviorare no longer applicable for ultra-thin sheets.Further research effort is then needed to meet the emerging scientific challenges posed by the technological progress towards miniaturization.Within this context, the present PhD thesis aims to study the influence of the ratio between sheet thickness and grain size on the formability of ultra-thin metalsheets, using numerical approaches (e.g. Finite Element Method,Fast Fourier Transform based method, etc.). First, these size effects on the sheet behavior will be investigated in order to develop a robust constitutive modelfor ultra-thin sheets,which accounts for these effects. Then, thismodel will be coupled withplastic instability criteria (e.g.bifurcation approach, linear perturbation analysis, etc.) to study the influence of size effects on the ductility limitof the considered (ultra-thin)sheets.