Thèse soutenue

Modélisation mécanique et simulation numérique de l'emboutissage : application à la déformation plane et axisymétrique

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Auteur / Autrice : Hua Lei Cao
Direction : Cristian Victor Teodosiu
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique
Date : Soutenance en 1990
Etablissement(s) : Grenoble INPG

Résumé

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L'emboutissage est un processus de mise en forme qui se déroule sous une marge assez étroite des paramètres technologiques entre échec et réussite, ce qui impose une maîtrise parfaite de la modélisation mécanique du processus et l'utilisation d'algorithmes assez robustes pour pouvoir simuler le processus jusqu’à sa fin et déterminer les effets de retour élastoplastique et les contraintes résiduelles. Dans ce travail, une modélisation mécanique assez complète a été proposée et testée pour simuler le processus d'emboutissage (en déformation plane et axisymetrique). La modélisation élaborée considère l'emboutissage comme un processus de grandes transformations. Aucune schématisation d'ordre cinématique de type membrane ou coque mince n'est introduite, ce qui est important pour évaluer correctement les effets de flexion et cisaillement pour des rapports réduits entre l’épaisseur de la tôle et le rayon de courbure des outils. La loi de comportement élastoplastique utilisée comporte l’élasticité isotrope, l'anisotropie plastique initiale décrite par le critère de Hill et l’écrouissage isotrope et cinématique linéaire De plus, une attention particulière a été accordée à la modélisation du problème de contact avec frottement. D’après les simulations numériques effectuées par les logiciels DD2EXP et DD2IMP, qui ont été mis au point dans ce travail, une bonne concordance a été trouvée entre les résultats calculés et ceux expérimentaux en ce qui concerne l’évolution de l'effort de formage et la distribution des déformations logarithmiques. Des études ont été aussi menées sur l’intégration de la loi de comportement élastoplastique utilisée pour un pas de temps, la comparaison de différents schémas temporels (le schéma explicite et un schéma partiellement implicite) et le comportement de différents élèments finis sous diverses sollicitations. De plus, la méthode B-bar en grandes transformations a été implantée.