Anisotropic Elastoplastic behaviour of sheet metal designed for stamping. Influence of broad compression test on identification
Comportement Élastoplastique Anisotrope de Tôles Minces Destinées à l’Emboutissage. Influence des Données de Compression Large sur l’Identification
Résumé
A model of behaviour suitable to sheet metal forming field is presented in this memory. Its feature is to lean on an experimental data base whose richness and reliability were particularly careful. Actually, simple tensile test remains the only test with a perfectly controlled behaviour. All other tests like shearing or broad traction (traction without transverse deformation) involve experimental or theoretical difficulties. An optical extensometry process based on digital images correlation made it possible to circumvent these difficulties and to define geometrical conditions and reasonably good simplifying hypothesis for each test. In addition, in order to expend the field of the experimental data, we designed a test of broad compression. The use of this test makes it possible to improve the distribution of the experimental data in the space of strains. Experimental aspects, as well as design and validation are described in simple traction, broad traction, shearing and compression. The analytical expressions of the models are expanded for each type of tests considered. Parameters of the model are established by numerical optimisation using a specially designed identification tool. Principles of operation as well as technical solutions adopted for this tool are also expanded. An investigation of sensitivity for the various parameters is also carried out. Lastly, this study presents the model put in action with experimental data obtained for a XES steel and a 6016 aluminium alloy
Un modèle de comportement adapté à la problématique de la mise en forme des produits plats métalliques est présenté dans ce mémoire. Sa particularité est de s’appuyer sur une base de données expérimentale dont la richesse et la fiabilité ont été particulièrement soignées. L’essai de traction simple reste en effet le seul essai de comportement parfaitement maîtrisé. Les autres essais tels que le cisaillement ou la traction large (traction sans déformation transverse) présentent tous des difficultés expérimentales ou théoriques. Une technique d’extensométrie optique par corrélation d’images numériques a permis de contourner ces difficultés et de définir les conditions géométrique et les hypothèses simplificatrices acceptables pour chaque essai. D’autre part, afin d’élargir le champ des données expérimentales, nous avons développé un essai de compression large. L’utilisation de cet essai permet d’améliorer la répartition des données expérimentales dans l’espace des contraintes. Les aspects expérimentaux, en traction simple, traction large, cisaillement et compression sont décrits avec précision ainsi que la démarche de conception et de validation. Les expressions analytiques du modèles sont développées pour chacun des types d’essais considérés. Les paramètres du modèle sont déterminés par optimisation numérique à l’aide d’un outil d’identification spécialement développé dans cet objectif et permettant un paramétrage précis de chaque calcul et une pondération personnalisable des données expérimentales. Les principes de fonctionnement ainsi que les solutions techniques retenues pour cet outil sont détaillés. Une étude de sensibilité aux différents paramètres est également menée. Enfin, ce travail présente une application du modèle aux données expérimentales obtenues pour un acier XES et un alliage d’aluminium 6016.
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)