Section: New Results

Mise au point de méthodes de remaillage adaptatif 3D dans le cadre de simulations numériques de mise en forme de structure minces

Participants : Houman Borouchaki, Abel Cherouat, Laurence Moreau [correspondant] .

Au cours des simulations numériques de mise en forme en 3D, les grandes déformations mises en jeu font que le maillage subit de fortes distorsions. Il est alors nécessaire de remailler continuellement la pièce afin de pouvoir capturer les détails géométriques des surface en contact, adapter la taille du maillage à la solution physique et surtout pouvoir effectuer la simulation jusqu'à la fin du procédé de mise en forme. Lorsque la pièce est comprise entre des outils rigides (cas de l'emboutissage), aux problèmes de remaillage s'ajoutent aussi des difficultés sur la gestion du contact entre les pièce. Une méthode couplant une stratégie de remaillage adaptatif et une technique de projection a été développée. La méthode de remaillage adaptatif, basée sur des techniques de raffinement et déraffinement est contrôlée par des cartes de taille géométrique et physique. La projection des nouveaux nœuds sur l'outil permet de conserver le contact entre la pièce et l'outil. Afin de pouvoir réaliser des simulations numériques de composites tissés, une procédure spécifique a été ajoutée au remailleur afin de pouvoir raffiner les éléments finis bi-composants (association d'éléments finis de barre et de membrane orientés matérialisant le comportement de fibres chaîne et trame). Le formage incrémental est un procédé de mise en forme de tôle récent sans poinçon ni matrice, basé sur la déformation progressive du flan à l'aide d'un simple outil de forme hémisphérique commandé par une machine à commande numérique. L'inconvénient de ce nouveau procédé étant le temps de calcul, nous avons proposé une méthode de remaillage adaptatif permettant de raffiner le maillage uniquement au voisinage de l'outil rigide, là où les déformations ont lieux et permettant de déraffiner le maillage après le passage de l'outil rigide.