Abstract FR:

Dans cette contribution, nous avons développé un modèle simple et efficace de suivi de surface en mouvement pour la simulation numérique tridimensionnelle du remplissage, plus particulièrement appliquée au procédé de moulage par injection des thermoplastiques. L'avancée du front de matière est modélisée à l'aide d'une méthode éléments finis. La cavité à remplir est entièrement maillée. A chaque pas de temps, les champs de vitesse et de pression sont calculés dans toute la cavité. La partie non remplie reste vide dans notre approche, le vide étant caractérisé par un champ de vitesse nul. Le domaine occupé par le fluide est défini par sa fonction caractéristique, fonction qui ne doit prendre que deux valeurs : 1 ou 0. L'avancée du fluide est modélisée par une équation de transport définie dans tout le domaine. La fonction caractéristique du domaine fluide est interpolée de façon discontinue (constante par élément). Son évolution au cours du temps est calculée au niveau de chaque élément par une méthode de résolution originale dite de Taylor-Galerkin discontinue explicite. La gestion du contact fluide/moule mais aussi fluide/fluide est simplifiée par cette approche. Ce modèle fournit un outil numérique capable de traiter des moules aux géométries complexes. Au cours de la phase de remplissage, les phénomènes thermiques jouent un rôle important. Le problème des échanges thermiques s'exprime à l'aide d'une équation de convection-diffusion. Ce type d'équation est résolu en associant au schéma explicite de Taylor-Galerkin discontinu une formulation mixte à deux champs. Cette dernière méthode, utilisée pour résoudre l'équation de la chaleur instationnaire en 3D, nous a permis de résoudre non seulement des problèmes ou la diffusion est dominante mais aussi des problèmes ou la convection est dominante. La stratégie du remplissage couplée à la formulation thermomécanique permet d'envisager des simulations pour des cas industriels de la phase de remplissage du procédé d'injection des polymères.