Simulation de l'emboutissage des tôles anisotropes par éléments finis avec prédiction des risques de striction
Institution:
Lyon, INSADisciplines:
Directors:
Abstract EN:
[In this work, we propose some new aspects on the numerical simulation by a finite element method of the sheets metal forming phenomena, in particular the deep-drawing. The aspects developed, deals at first the behaviour laws proposed by the CRM (Centre de recherches métallurgiques de Liège). These laws take into account an anisotropy more general than a common one, and the hardening laws associated are anisotropies. Results obtained with the CRM's laws are compared to those obtained with the Hill's classic laws and to experimental results. A non-associated law consisting to alloy the CRM's model to the Hill yield criterium, is finally proposed. The results of simulation compared to the experimental results, obtained with cylindrical and hemispheric cups, are very satisfying. The second aspect Of this work concerns the prediction of the necking owing the limit stresses states diagram criterium which determines the limit of draw ability. Some types of classics steel and high yield strength steel are characterized by their limit stresses states diagrams, which allowed us to confirm the criterium independence the strain path shapes. Once we brought these diagrams in our numerical code we could predict the appearance of necking during the deep-drawing ; this "calculated" necking is in a very good agreement with the actual necking. ]
Abstract FR:
Dans ce travail, nous proposons quelques aspects nouveaux de la simulation numérique par éléments finis des phénomènes de mise en forme des métaux en feuille et notamment de l'emboutissage. Les aspects développés, concernent tout d'abord des lois de comportement proposées par le CRM (centre de recherches métallurgiques de Liège). Ces lois tiennent compte d'une anisotropie très générale et les lois d’écrouissage associées sont des lois anisotropes. Les résultats obtenus avec ces lois sont comparés à ceux obtenus avec les lois classiques de Hill et à des résultats expérimentaux Une loi mixte qui consiste à allier le modèle CRM au critère d’écoulement de Hill est finalement proposée. Les résultats des simulations comparés aux résultats expérimentaux, obtenus sur des emboutis hémisphériques et des godets cylindriques, sont très satisfaisants. Le deuxième aspect de ce travail est celui de la prédiction de la striction grâce au critère de la courbe de contraintes limites d'emboutissage. Un certain nombre de nuances d'acier classique et à haute limite d’élasticité ont été caractérisées par leurs courbes de contraintes limites, ce qui nous a permis de confirmer le caractère intrinsèque du critère. L'introduction de ce critère dans notre code de calcul nous a permis de prédire l'apparition de la striction lors de l'emboutissage; cette striction calculée est très proche de la striction obtenue expérimentalement.