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Simulation du soudage par friction et malaxage à l'aide de méthodes sans maillage
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Timesli, A. |
| Copyright Year | 2013 |
| Abstract | Le procede de soudage par friction et malaxage est un procede recent qui a ete developpe au sein de l'institut de soudure britannique "The Welding Institute" au debut des annees 90. Ce procede, utilise generalement en aeronautique, est sans apport de matiere et permet de souder principalement des alliages d'aluminium difficilement soudables par les procedes classiques de soudage. Il consiste a malaxer le materiau de base a l'aide d'un outil constitue d'un pion et d'un epaulement frottant sur les faces superieures des toles a souder. La modelisation de ce procede est tres complexe puisque ce dernier implique des couplages entre des phenomenes mecaniques, thermiques et metallurgiques. Le malaxage dans le procede de soudage FSW est difficile a simuler a l'aide de la methode des elements finis (en lagrangien) puisque la zone proche de l'outil de soudage est le siege de grandes deformations. Donc le remaillage est necessaire. Cependant, le remaillage est cher et tres difficile pour les problemes tridimensionnels. Par ailleurs, apres un remaillage, il est necessaire d'interpoler les champs (vitesses, contraintes,...) correspondant a la solution courante, ce qui peut introduire des erreurs supplementaires dans le calcul (on parle de diffusion numerique). Nous proposons dans ce travail des modeles bases sur la methode sans maillage dite "Smoothed Particle Hydrodynamics SPH" et la methode des moindres carres mobiles (Moving Least Square MLS) pour la simulation de ce procede. Ces modeles sont formules dans le cadre lagrangien et utilisent la forme forte des equations aux derivees partielles. Le premier modele base sur SPH considere la zone de soudure comme un fluide non newtonien faiblement compressible et dont la viscosite depend de la temperature. Ce modele est propose pour la simulation numerique du comportement thermomecanique d'un materiau soude par le procede FSW. Dans le deuxieme modele, un algorithme iteratif implicite de premier ordre a ete propose, pour simuler le malaxage de la matiere dans le cas d'un materiau viscoplastique, en utilisant la methode MLS et la technique de collocation. Le troisieme modele est un algorithme implicite d'ordre eleve basee sur le couplage de la methode MLS et la Methode Asymptotique Numerique MAN. Cet algorithme permet de reduire le temps de calcul par rapport a l'algorithme iteratif implicite de premier ordre. La validation de ces trois modeles proposes a ete faite par le code industriel Fluent |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | https://hal.univ-lorraine.fr/tel-01750099/document |
| Alternate Webpage(s) | https://hal.univ-lorraine.fr/tel-01750099/file/DDOC_T_2013_0111_TIMESLI.pdf |
| Alternate Webpage(s) | http://docnum.univ-lorraine.fr/public/DDOC_T_2013_0111_TIMESLI.pdf |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
