Recherche Avancée

Thèse soutenue

Étude numérique de la formation des assemblages par clinchage et de leur résistance mécanique

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Auteur / Autrice : Abdallah Sahyoun
Direction : Alain Rassineux, Jean-Marc Roelandt
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique Avancée
Date : Soutenance en 2012
Etablissement(s) : Compiègne

Résumé

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Ce travail concerne l’étude numérique du procédé d’assemblage de tôles par clinchage. Cette technique, développée au début des années 1980, est basée sur l’interpénétration des tôles entre elles, par fluage à froid, entre un poinçon et une matrice. Aujourd’hui, la technique d’assemblage par clinchage est utilisée dans de nombreux secteurs en particulier dans l’automobile. Une approche numérique métier a été développée, permettant de simuler les procédés de mise en forme ou d’assemblage. Ce travail concerne en particulier l’utilisation de procédures de remaillage adaptatif associées à des indicateurs d’erreur et des procédures de transfert de champs construits par la méthode d’approximation diffuse. Les calculs aux éléments finis sont réalisés par le logiciel ABAQUS, version dynamique/explicite. L’évaluation par notre approche, de la géométrie finale du point clinché, de l’effort de mise en forme ainsi que sa résistance à l’arrachement, sont validées par comparaison à des mesures expérimentales réalisées par ARCELORMITTAL, Centre Auto Applications de Montataire (France) et à des résultats numériques obtenus par Vincent Hamel à partir d’un logiciel métier basé sur la méthode statique explicite. Les influences du comportement mécanique des matériaux, du frottement ainsi que de la géométrie des outils sont évaluées numériquement et expérimentalement. La méthode de résolution est rapide et ne rencontre pas de problèmes de convergence, une fois que les paramètres de l’approche ont été calés. Elle permet d’évaluer l’influence de la géométrie des outils sur la qualité et la résistance des points clinchés selon l’épaisseur et les matériaux constitutifs des tôles à assembler.