Contribution à l’étude d’éléments finis triangulaires à trois nœuds de type coque : : proposition d'un élément simplifié et application à l'emboutissage
Auteur / Autrice : | Francis Sabourin |
Direction : | Michel Brunet |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Génie mécanique |
Date : | Soutenance en 1994 |
Etablissement(s) : | Lyon, INSA |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Mécanique, Energétique, Génie Civil, Acoustique (Villeurbanne ; 1993-....) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : LMSo - Laboratoire de Mécanique des Solides, EA 675 (Lyon, INSA) |
Mots clés
Résumé
Dans le domaine de l'emboutissage, la faible épaisseur des tôles dont le matériau est à haute limite élastique provoque des phénomènes - retour élastique, plis, striction - encore mal maîtrisés expérimentalement. Leur prédiction est permise par une simulation numérique de ce procédé de mise en forme en utilisant la méthode des éléments finis. La contribution principale. De ce travail à l'étude d'éléments aux fonctions d'interpolation de bas degré est la formulation d'un élément original dénommé ''S3 ''. Dans ce triangle plat défini géométriquement par trois nœuds, la flexion ne fait intervenir, aux nœuds, que les déplacements normaux au plan moyen. Le gain de temps - souci primordial, malgré l'accroissement continu des performances des ordinateurs - est important sans dégrader la précision des résultats, comparables à ceux obtenus avec d'autres triangles. Le présent mémoire est aussi une synthèse des connaissances nécessaires pour mener à bien la programmation des éléments triangulaires réputés - à cinq degrés de liberté par noeud - qui ont servi de base de comparaison. Sont aussi détaillées les méthodes Statique Implicite et Dynamique Explicite où interviennent les non-linéarités rencontrées dans la modélisation informatique de l'emboutissage: géométrique, matérielle et de contact unidirectionnel avec frottement. Encore justifié par la réduction du temps de calcul par rapport à une intégration en plusieurs points dans l'épaisseur et associé à cet élément simplifié, est proposé un critère de plasticité formulé avec les efforts normaux et les moments de flexion.