Modélisation numérique du flambage de bandes en acier dans les recuits continus
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Abstract EN:
During rolling, the work hardening is very increased on steel plate products. Continuous annealing is then used to recrystallise steel, in order to obtain characteristics that will be well adapted for further applications. The observed production tendency is to propose products more and more wide, and more and more thin. As a result, the probability of buckling is increased during the annealing process. This buckling leads to the formation of weves on the ribbons nears the cylinders present on the annealing lines. The aim of this work is to solve this problem by determining the origin of these waves. In this study, the buckling problem of a structure submitted to tensile loading is treated. Finite element simulation under static conditions have permitted to predict the different stages of buckling (i. E. Pre-buckling, buckling and post-buckling). It has been shown that the compression stress which leads this type of structure to buckle is to secondary type. It depends on one hand of the mechanical and dimensional characteristics of the steel band and on the other hand of dimensional characteristics of the cylinder. The critical levels of buckling and the buckling modes are also depending on these characteristics. The amplitudes of the waves vary also with the tension applied to the structure. Comparisons between finite element simulation results and experimental ones have permitted to validate quantitatively the modeling developed here
Abstract FR:
Les produits plats en acier, destinés à l'industrie automobile, à l'électroménager, à l'industrie de l'emballage (boites de conserve, boites boisson), etc. , sortent fortement écrouis du laminage. Le recuit continu a pour fonction de recristalliser l'acier afin de lui donner des caractéristiques adaptées à ses utilisations ultérieures. Cependant, l'évolution du marché conduit les fabricants à proposer des produits toujours plus larges et moins épais, ce qui augmente les risques de formation de plis sur les rouleaux du recuit. Pour remédier à ce problème fortement pénalisant pour la productivité des lignes, une étude sur le flambage à l'origine de ces plis a été engagée ; ceci fait l'objet du travail que nous présentons dans cette thèse. L'originalité de cette étude est qu'elle traite d'un problème de flambage survenant sur une structure soumise à un chargement en traction. Des calculs par éléments finis en statique ont permis de simuler les phases de préflambage, flambage et postflambage. La contrainte en compression qui conduit la bande en acier à flamber est de type secondaire. Elle est tributaire des caractéristiques dimensionnelles de la bande et du rouleau ainsi que des caractéristiques mécaniques, tout comme les niveaux critiques de flambage et les modes de flambage. En fonction de la géométrie du rouleau, une bande flambe à un niveau de chargement plus ou moins important. Il se forme sur la structure un nombre d'ondulations susceptible d'évoluer au cours du chargement. Ces ondulations présentent des amplitudes variées, également dépendantes de la traction appliquée. Des comparaisons entre les déformées issues de calculs et mesurées expérimentalement ont permis de valider la modélisation numérique mise au point