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Simulation numérique du soudage de grandes structures par une approche locale/globale

Published online by Cambridge University Press:  09 July 2008

Yonggang Duan
Affiliation:
Laboratoire de Tribologie et Dynamique des Systèmes, UMR 5513 CNRS/ECL/ENISE, École Nationale d'Ingénieurs de Saint-Étienne, 58 rue Jean Parot, 42023 Saint-Étienne Cedex 2, France
Frédéric Boitout
Affiliation:
ESI Group, Le Récamier, 70 rue Robert, 69458 Lyon Cedex 06, France
Jean-Baptiste Leblond
Affiliation:
LMM UMR 7607 CNRS/Université Paris VI, Tour 65-55, 4 place Jussieu, 75252 Paris Cedex 05, France
Jean-Michel Bergheau
Affiliation:
Laboratoire de Tribologie et Dynamique des Systèmes, UMR 5513 CNRS/ECL/ENISE, École Nationale d'Ingénieurs de Saint-Étienne, 58 rue Jean Parot, 42023 Saint-Étienne Cedex 2, France
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Abstract

Le soudage est une des techniques d'assemblage les plus utilisées dans les secteurs de l'aéronautique, de l'automobile et de la construction navale. Un des principaux enjeux industriels est de limiter l'utilisation des outils de bridage de façon à réduire le coût et faciliter l'automatisation des lignes d'assemblage. Une façon de répondre à cette demande est de chercher à optimiser le procédé de soudage et la séquence de soudage. Cependant, l'optimisation expérimentale nécessite la mise en place de prototypes et de mesures coûteuses qui limitent le nombre de solutions pouvant être étudiées. La simulation par éléments-finis peut être utilisée à cette fin, cependant elle est rendue difficile car, d'une part, elle met en jeu des phénomènes physiques complexes et, d'autre part, alors que des modèles locaux de la soudure sont généralement suffisants pour prédire les contraintes résiduelles, des modèles globaux sont nécessaires pour évaluer les distorsions. Une approche locale/globale [Ph. Mourgue et al., Proc. of EUROPAM'2000, 10th Int. Conf. and Exhibition on Virtual Prototyping by Numerical Simulation, Nantes, France, 2000., p. 9] a ainsi été développée pour déterminer les distorsions résiduelles de soudage des structures de taille importante. Cette méthode consiste à calculer les déformations plastiques sur un modèle local et à les projeter ensuite sur un modèle global. Les distorsions dues au soudage sont alors obtenues par une simple analyse élastique. Dans cet article, le principe de l'approche locale/globale est tout d'abord présenté. On s'intéresse ensuite à la définition du modèle local en terme de taille et de conditions aux limites à lui appliquer.

Type
Research Article
Copyright
© AFM, EDP Sciences, 2008

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References

Ph. Mourgue, Y. Gooroochurn, J.-M. Bergheau, F. Boitout, H. Porzner, P. Niedenzu, Modeling welding sequence on industrial parts, in Proc. of EUROPAM'2000, 10th Int. Conf. and Exhibition on Virtual Prototyping by Numerical Simulation, Nantes, France, 2000., p. 9
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