Modélisation et simulation numérique de la compression en matricede poudres métalliques PDF Download
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Author: Arnaud Frachon
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Languages : fr
Pages : 252
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Book Description
Author: Arnaud Frachon
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Languages : fr
Pages : 252
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Author: Jean-François Jerier
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Languages : fr
Pages : 189
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Book Description
Ce mémoire de thèse synthétise trois années de recherches dédiées à l’étude numérique et théorique de la compression à haute densité de poudres métalliques. Des différentes phases qu’intègrent la métallurgie des poudres, la phase de compression à froid de la poudre est l’une des phases les plus sensibles de ce procédé de fabrication, car elle influence les propriétés mécaniques de la pièce finale. Il est donc nécessaire de mettre en place une approche numérique qui permet de contrôler et d’optimiser la compression de poudre jusqu’à de fortes valeurs de compacité (compacité supérieure à 0:9). Pour cela, nous proposons de reproduire par la méthode des éléments discrets le comportement de la poudre observé expérimentalement sous différents types de chargement. A ce jour, les simulations via cette méthode sont limitées à une valeur de compacité ne dépassant pas 0:85. Pour dépasser ces limitations, nous présentons un modèle de contact implémenté dans un code éléments discrets libre (Yade). Ce nouveau modèle de contact est développé sur la base de la loi de contact normal qui intègre le terme de densité locale des particules dans son expression, afin de prendre en compte l’incompressibilité des grains se produisant à des valeurs de compacité supérieures à 0:85. Dans le but de procéder à des simulations plus réalistes, un nouvel algorithme géométrique de génération d’empilements de sphères polydisperses est développé. Ce nouvel outil numérique est capable de générer très rapidement de grands assemblages de sphères en contact tout en contrôlant différents paramètres comme la distribution de la compacité, la taille minimale et maximale des sphères. Avec le modèle de contact capable de reproduire l’interaction entre les grains et la création d’un algorithme pouvant générer des assemblages de sphères similaires à un tas de poudres, nous procédons à des simulations de compression isostatique et en matrice pour différents types de poudres (cuivre, aluminium, fer). Les résultats obtenus sont directement comparés à ceux issus des simulations éléments finis multi-particules et de l’expérience. Ces comparaisons permettent ainsi de valider et de tester la robustesse du modèle de contact développé. Pour finir, nous investiguons sur la base de nos divers développements validés, l’évolution d’une poudre d’aluminium avec un gradient de compacité au cours d’une compression en matrice.
Author: Vincent Bonnefoy
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Languages : fr
Pages : 292
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Ce travail s'inscrit dans l'obtique d'un transfert de compétences entre laboratoires universitaires et industriels métallurgie des poudres. Ses objectifs correspondent à deux réalités:la réalité industrielle dont l'intérêt se tourne vers la simulation numérique de la mise en forme comme outil de conception et la réalité universitaire qui se propose de répondre au besoin industriel en développant les moyens et méthodes nécessaires. Une première partie illustre l'approche proposée pour aboutir à la simulation numérique de la mise en forme d'une pièce industrielle. Successivement, les étapes de caractérisation expérimentale, de modélisation du comportement et de resolution numérique sont traitées et analysées. La comparaison entre les pièces simulées et réelles permet de valider la démarche et d'offrir des perspectives d'optimisation. Deux aspects particuliers sont ensuite approfondis en raison de leur caractère critique au sein du procédé et de la démarche exposée. Ainsi, le problème du frottement aux iterfaces poudre/outils est abordé dans une deuxième partie. L'étude expérimentale de nouveaux types d'outils (matériaux et revêtements) apporte un début de réponse aux préoccupations industrielles concernant la maîtrise de ce phénomène limitant du procédé. Enfin, une troisième partie est consacrée aux aspects plus purement liés à la modélisation du comportement des poutres. L'analyse d'une base de données expérimentale sur cinq poutres de natures distinctes permet de cerner l'influence de leurs caractéristiques sur leurs comportements et jette notamment les bases d'un nouveau concept. Une synthèse bibliographique des modèles appliqués à la métallurgie des poutres vient compléter ces concidérations pour favoriser l'adéquation entre une modélisation et le matériau traité. La conclusion fait le point sur la démarche de simulation numérique et synthétise les apports du présent travail dans le cadre du transfert de compétence envisagé.
Author: Franck Toussaint
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Languages : fr
Pages : 231
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L'objectif de ce travail est d'obtenir un outil numérique permettantde simuler et d'optimiser le procédé de mise en forme par compression et frittage de poudres métalliques. La démarche proposée repose sur une étude expérimentale du comportement des matériaux, une modélisation phénoménologique et l'utilisation du modèle dans un code aux éléments finis. Une étape de validation des calculs à partir de pièces fabriquées en milieu industriel complète la démarche.La première partie de ce manuscrit est consacrée à l'étude de poudres métalliques (mélanges fergraphite et carbure de tungstène-cobalt). Une vaste étude espérimentale a plus particulièrement été entreprise sur le mélange fer-graphite. Les conditions expérimentales à adopter pour obtenir le comportement intrinsèque du matériau ont été étudiées. Une loi élastoplastique isotrope à une variable d'écrouissage a été ensuite retenue pour similer la compression d'une pièce de référence complexe. la confrontation entre résultats numériques et expérimentaux montre quelques écarts qui sont discutés. Les déformations au cours du frittage sont étudiées sur les mélanges de poudres de carbure de tungstène et de cobalt à partir d'essais de dilatométrie. Les résultats expérimentaux ont permis d'identifier les paramètres d'une loi phénoménologique simple. La seconde partie de ce travail est consacrée à l'étude de pâtes d'hexaferrite de strontium destinées à la fabrication d'aimants permanents. Le comportement du matériau a été étudié sous diverses sollicitations mécaniques et thermiques. Nous avons montré que la simulation de la compression d'un segment ferrite à partir d'une approche monophasique était mal adaptée parce qu'elle n'était pas suffisamment représentative des phénomènes observés. Enfin les retraits anisotropes au cours du frittrage ont été calculés à partir d'un modèle thermoélastique. L'agrément obtenu entre les résultats numériques et expérimentaux valide les calculs proposés.
Author: PASCAL.. MOSBAH
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Languages : fr
Pages : 270
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CE MEMOIRE, QUI SE DECOMPOSE EN TROIS PARTIES, TRAITE DE LA COMPACTION DES POUDRES METALLIQUES. DANS LA PREMIERE PARTIE DES ESSAIS DE COMPRESSION EN MATRICE FERMEE, DE COMPRESSION SIMPLE, ISOTROPE ET TRIAXIALE AINSI QUE DES ESSAIS DE TRACTION SONT EFFECTUES A PARTIR DE DISPOSITIFS ORIGINAUX. DANS LA DEUXIEME PARTIE PLUSIEURS LOIS DE COMPORTEMENT ELASTO-PLASTIQUES AVEC ECROUISSAGE EN DENSITE SONT ETUDIEES ET IDENTIFIEES A PARTIR DES DIFFERENTS ESSAIS QUI VIENNENT D'ETRE PRESENTES. ENFIN DANS LA TROISIEME PARTIE LES LOIS PRESENTEES SONT IMPLANTEES DANS LE CODE DE CALCUL PAR ELEMENTS FINIS LAGAMINE DE L'UNIVERSITE DE LIEGE. DES SIMULATIONS DU PROCEDE ENTIER DE COMPACTION, C'EST A DIRE COMPRESSION, DECHARGE ET EJECTION, AVEC PRISE EN COMPTE DU FROTTEMENT POUDRE-MATRICE ET DE LA DEFORMATION DE LA MATRICE SONT EFFECTUEES ET PERMETTENT UNE DETERMINATION D'UN CHAMP DE DENSITE A L'ISSU DU PROCEDE
Author: Thierry Barrière
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Languages : fr
Pages : 219
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L'étude réalisée concerne le moulage par injection de poudres métalliques. Elle comprend deux parties complémentaires. La première partie a consisté en la mise en place et en la réalisation d'expérimentations en moulage, déliantage et densification. L'influence des paramètres majeurs du procédé a pu être mis en évidence par des mesures de dimensions, masses, propriétés mécaniques et aussi par des observations de microstructures. La deuxième partie concerne la modélisation et la simulation par la méthode des éléments finis du remplissage de moules par des polymères fondus ou polymères fondus chargés en poudres métalliques. Dans ce dernier cas une approche bi-phasique a été proposée. Dans les deux cas, un algorithme explicite à pas fractionnés a été proposé et développé, permettant des simulations sur des cas complexes en 3D. Les résultats numériques ont été confrontés aux résultats expérimentaux et les capacités du logiciel pour détecter les zones de ségrégation ou de retassure ont été mises en évidence.
Author: LAURENT.. SANCHEZ
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Languages : fr
Pages : 229
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L'OBJECTIF DE CE TRAVAIL, REALISE EN COLLABORATION AVEC LE CEA GRENOBLE, EST D'AMELIORER LA SIMULATION NUMERIQUE DU PROCEDE DE MISE EN FORME DE POUDRES METALLIQUES PAR COMPACTION ISOSTATIQUE A CHAUD (C.I.C) AFIN DE REDUIRE LES COUTS DE FABRICATION. LA PREMIERE PARTIE DE CE MEMOIRE EST CONSACREE A L'ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE DES LOIS DE COMPORTEMENT PERMETTANT DE CARACTERISER LES PHENOMENES PLASTIQUES ET VISCOPLASTIQUES DES POUDRES METALLIQUES A HAUTE TEMPERATURE. LA DEUXIEME PARTIE EST AXEE SUR LA PRESENTATION ET L'ETUDE DETAILLEE DU CODE DE CALCUL PAR ELEMENTS FINIS (CASTEM2000) ET SUR LE MODELE VISCOPLASTIQUE D'ABOUAF IMPLANTE DANS CE CODE. NOUS DONNONS AUSSI LES VALEURS DES PARAMETRES THERMIQUES ET MECANIQUES NECESSAIRES AUX SIMULATIONS NUMERIQUES. NOUS PROPOSONS, DANS LA TROISIEME PARTIE, D'AMELIORER LA MODELISATION REALISEE AVEC LA LOI D'ABOUAF EN PRENANT EN COMPTE D'ABORD LA RIGIDITE DE LA GAINE ET ENSUITE L'EFFET DE LA DENSITE SUR LA DIFFUSIVITE THERMIQUE ET LE MODULE D'YOUNG DE LA POUDRE. PUIS DANS LA QUATRIEME PARTIE, DE NOUVELLES LOIS DE COMPORTEMENT PLASTIQUES ET VISCOPLASTIQUES SONT PROPOSEES ET TESTEES. CES LOIS DOIVENT ETRE PLUS A MEME DE DECRIRE LE COMPORTEMENT DE LA POUDRE MAIS AUSSI DE LA GAINE ET DES OUTILLAGES. DANS LE DERNIER CHAPITRE, NOUS PRESENTONS LES RESULTATS DE DEUX PIECES DE VALIDATION FABRIQUEES AU CEA GRENOBLE. LES MODIFICATIONS PROPOSEES SONT TESTEES ET COMPAREES A L'EXPERIENCE. ELLES PERMETTENT D'AMELIORER SENSIBLEMENT LES PREDICTIONS NUMERIQUES ET SONT PLUS PROCHES DES COTES MESUREES.
Author: OLIVIER.. ALVAIN
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Languages : fr
Pages : 290
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CETTE THESE S'INTERESSE AU PROCEDE DE FABRICATION DE PIECES PAR COMPRESSION A FROID ET FRITTAGE DE POUDRES DURES, TELLES QUE LES CARBURES CEMENTES. ELLE VISE A APPORTER UNE MEILLEURE COMPREHENSION DES MECANISMES IMPLIQUES DANS CE PROCEDE ET A FOURNIR UN OUTIL DE SIMULATION PERMETTANT DE PREDIRE LES CARACTERISTIQUES DE LA PIECE (DENSITE, GEOMETRIE, CONTRAINTES) AU COURS DES DIFFERENTES ETAPES DE SA REALISATION. UNE APPROCHE MACROSCOPIQUE, BASEE SUR LA MECANIQUE DES MILIEUX CONTINUS, A ETE ADOPTEE A CET EFFET. LA CARACTERISATION EXPERIMENTALE DU COMPORTEMENT DE LA POUDRE SOUS DIVERSES SOLLICITATIONS MECANIQUES ET THERMIQUES A ETE EFFECTUEE, CE QUI A PERMIS D'IDENTIFIER LES PARAMETRES DES LOIS DE COMPORTEMENT RETENUES. CETTE MODELISATION A ETE APPLIQUEE A LA SIMULATION DE LA FABRICATION DE PIECES INDUSTRIELLES, DE COMPLEXITE VARIABLE. NOUS AVONS MONTRE QUE LE CHOIX DE LA METHODE DE CARACTERISATION DE LA COMPRESSION ETAIT DETERMINANT SUR LA PRECISION QUI POUVAIT ETRE ATTEINTE AVEC LA SIMULATION. POURVU QUE LE TYPE DE DEFORMATIONS RENCONTREES DANS LE DISPOSITIF EXPERIMENTAL ADOPTE SOIT SUFFISAMMENT REPRESENTATIF DES PHENOMENES REGISSANT LA DISTRIBUTION DE MATIERE DANS LA PIECE, IL EST POSSIBLE D'ANTICIPER DE FACON TOUT A FAIT ACCEPTABLE LES EFFORTS EN COURS DE COMPRESSION, LA DISTRIBUTION DE DENSITE DANS LE COMPRIME A VERT ET LES DIMENSIONS FINALES APRES FRITTAGE.
![Modélisation par éléments finis du procédé de compression des poudres métalliques de l'acier inoxydable 316-L [microforme] PDF](https://books.google.com/books/content/images/frontcover/3KVDzQEACAAJ?fife=w80-h100)
Author: Hédi Chtourou
Publisher: National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada
ISBN: 9780612140974
Category :
Languages : fr
Pages : 400
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Book Description
Author:
Publisher:
ISBN:
Category : Engineering geology
Languages : en
Pages : 640
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