Procédés de mise en forme

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Éléments finis solide-coque pour l’analyse quasi-statique et dynamique des structures minces 3d : application aux procédés de mise en forme

Éléments finis solide-coque pour l’analyse quasi-statique et dynamique des structures minces 3d : application aux procédés de mise en forme

Il est bien connu que la théorie des coques permet de développer des éléments fins très efficaces, en particulier, grâce à leurs formulations dégénérées. A cet égard, les éléments finis coques conventionnels ont été le plus souvent adoptés pour l‘analyse EF des structures minces. Bien que les éléments coques impliquent des coûts de calcul relativement faibles, leurs formulations dégénérées conduisent à plusieurs limitations. Par exemple, la formulation d‘éléments finis coques conventionnels est typiquement basée sur l‘hypothèse des contraintes planes, ce qui limite leur application dans la simulation de procédés de mise en forme des tôles minces. En outre, les éléments finis coques ne peuvent pas tenir compte des variations d‘épaisseur, puisque seul le plan médian de la structure mince est modélisé, ce qui rend la gestion du contact sur les deux faces très difficile, voire impossible dans certaines situations. De plus, les éléments coques souffrent de divers phénomènes de verrouillage, notamment dans la simulation de problèmes de flexion. Parallèlement, les éléments solides ont été développés sur la base de formulations entièrement tridimensionnelles, qui permettent la modélisation physique des variations d‘épaisseur. Cependant, des phénomènes de verrouillage sont également présents dans ces éléments solides conventionnels, en particulier pour les formulations à bas degrés, qui ne peuvent être évitées en raffinement seulement le maillage.
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Simulation du comportement mécanique des alliages de titane pour les procédés de mise en forme à froid

Simulation du comportement mécanique des alliages de titane pour les procédés de mise en forme à froid

Les premières conclusions ont pu être tirées sur l’identification des lois d’écrouissage. Les différentes simulations numériques font ressortir l’influence de la prise en compte d’un écrouissage cinématique dans la modélisation du comportement plastique des al- liages de titane. Même si celui-ci n’est basé que sur des informations obtenues dans la direction de laminage, il permet d’obtenir des bonnes prédictions. L’utilité d’un écrouis- sage dépendant de la direction de laminage est démontrée sur les tests de traction, mais son identification est complexe et dépendante du critère de plasticité. D’ou l’impossi- bilité de l’utiliser avec le critère de Cazacu. De plus, lors de simulation de procédés de mise en forme, peu de différences sur les efforts d’emboutissage ont été observées entre un écrouissage isotrope basé sur la direction de laminage et un écrouissage dépendant de la direction de sollicitation. Par la suite, la modélisation du comportement plastique des alliages de titane sera donc un écrouissage isotrope (loi adoucissante) combiné avec une loi d’Armstrong-Frederick permettant la prédiction des effets Bauschinger.
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Apports d'approches sans maillage pour la simulation des phénomènes de séparation de la matière. Application aux procédés de mise en forme.

Apports d'approches sans maillage pour la simulation des phénomènes de séparation de la matière. Application aux procédés de mise en forme.

Conclusions et perspectives Après avoir posé la problématique de la résolution des problèmes de simulation numé- rique en grandes transformations par la méthode des éléments finis, nous avons présenté une solution alternative se basant sur les méthodes sans maillage les plus courantes, dont nous avons synthétisé l’essentiel de leurs propriétés et de leur mise en œuvre numérique. A la lumière de notre revue bibliographique, nous avons retenu la capacité de ces mé- thodes à résoudre des problèmes de mécanique numérique en grandes transformations, en considérant uniquement un nuage de nœuds, et une description de la frontière per- mettant d’éviter l’utilisation d’un maillage du domaine. Leurs applications avec succès dans de nombreux cas de simulation numérique des procédés complexes, notamment de mise en forme des matériaux, confortent tout l’intérêt qu’elles ont suscité pendant ces dernières décennies. Toutefois, dans la cadre de la recherche de méthodes sans maillage plus performantes en termes de temps de traitement et de précision, nous avons entre- pris d’investiguer la méthode "Radial Point Interpolation Method" (RPIM). Ce choix a été justifié par le fait que cette méthode présente des avantages intéressants dans le cas d’applications en grandes transformations, liés particulièrement aux fonctions de forme qui vérifient la propriété du delta de Kronecker, et aux avantages des fonctions de bases radiales (FBR), éléments essentiels pour la construction des fonctions de forme RPIM, dont la facilité de mise en œuvre en 2D/3D, a été mise en exergue.
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Méthode itérative de recherche de l'état stationnaire des procédés de mise en forme : application au laminage

Méthode itérative de recherche de l'état stationnaire des procédés de mise en forme : application au laminage

1. Introduction 1.1 Procédés continus de mise en forme Une production continue permet de créer ou de transformer des objets sans interruption. En mise en forme, l’écoulement entre les outils est considéré comme continu lorsque les pièces mises en jeux sont de longueur très grande par rapport à leur section. De plus, la réduction ou modification de la section étant faite sur une zone relativement faible, les forces nécessaires sont bien plus faibles que s’il avait fallu appliquer une transformation globale en un seul coup. Le tréfilage, l’extrusion et le laminage sont les principaux procédés continus en mise en forme des métaux. Le laminage est le procédé central de notre étude, il correspond à l’entraînement de la matière par des outils axisymétriques en rotation par rapport à leur axe. Le laminage est une opération extrêmement courante qui concerne 90% du métal produit [Montmitonnet02]. Le laminage intervient très tôt dans la chaîne de production, dès que le métal devient assez consistant pour subir des déformations plastiques. L’étape de coulée continue permet d’obtenir des pièces très allongées juste après la création de l’alliage métallique. Le laminage correspond généralement à une étape intermédiaire amenant à un demi-produit qui est destiné par la suite à de l’usinage (barre), du tréfilage (fil machine) ou du forgeage.
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Modélisation et étude 3D des phénomènes de cisaillement adiabatiques dans les procédés de mise en forme à grande vitesse

Modélisation et étude 3D des phénomènes de cisaillement adiabatiques dans les procédés de mise en forme à grande vitesse

1.4 Les procédés à grande vitesse dans l’industrie, un marché d’avenir Les procédés de mise en forme à grande vitesse permettent la réalisation de pièces complexes dans des matériaux impossibles à usiner jusqu’alors et ceci, avec une très bonne rentabilité. Cependant, les phénomènes mis en jeu ne sont pas encore totalement expliqués et donc maîtrisés. Ceci explique le fait que les PGV aient été développé dans un premier temps dans l’industrie aéronautique avant de s’étendre peu à peu à d’autres domaines industriels. Mais, du fait des coûts importants engendrés par l’adaptation nécessaire de la chaîne de fabrication (revêtement d’outil et méthode de lubrification spécifiques, prise en compte des vibrations), les PGV sont pour l’instant peu développés dans l’industrie mécanique. Néanmoins, les perspectives qu’ils laissent entrevoir nous amène à penser qu’il s’agit d’un marché d’avenir sous condition d’une meilleure maîtrise des procédés. C’est une des raisons pour lesquelles, la fondation CETIM (Centre Techniques des Industries Mécaniques) a décidé de financer le projet PGV (Procédés Grandes Vitesses) dont fait partie ce travail de recherche.
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Caractérisation des procédés de fabrication de pièces de securité automobile. optimisation multiobjectifs de la mise en forme

Caractérisation des procédés de fabrication de pièces de securité automobile. optimisation multiobjectifs de la mise en forme

Toutes les méthodes utilisées en mise en forme doivent impérativement être associées à des lois de comportement et d'endommagement du matériau suffisamment précises pour les rendre robustes. En effet, si l'erreur commise sur l'estimation de la fonction en simulation est trop grande, alors toutes ces méthodes risquent de diverger ou bien de converger vers un "faux" optimum. C'est pourquoi plusieurs travaux ont été et sont encore menés dans ce sens. Citons en particulier Mkaddem et al. [Mka04a] qui ont étudié l'influence de l'endommagement de tôles soumises à un pliage en utilisant le modèle de Lemaître & Chaboche [Lem88]. Ils ont également comparé ce modèle avec celui de Gurson-Tvergaard- Needleman [Gur77], [Tve84] dans le cas du procédé de pliage [Mka04b] et tiré la conclusion que le modèle de Lemaître rendait mieux compte du comportement dans ce cas de sollicitation. Les recherches et les applications qu’on peut en faire sont encore en cours et nous citerons les travaux de K. Saanouni sur l'endommagement de Lemaître [Saa89], [Saa06]. D’un point de vue plus systématique, dans sa thèse, Hammi [Hamm00] s’est attaché à définir par des considérations thermodynamiques les relations liant les différents phénomènes qui prennent naissance dans les procédés de mise en forme. Des modèles robustes en ressortent permettant de simuler assez finement le comportement de la matière. D'autres auteurs se sont plus intéressés à l’influence de l'anisotropie du matériau sur la prédiction du comportement comme l’a fait F. Barlat [Bar91]. Peuvent également être citées, les études sur les lois d'évolution de la matière lors de l’élaboration de pièces mécaniques, qui prennent en considération la microstructure du matériau comme l’a proposé Teodosiu [Teo95], [Teo98].
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Méthodes sans maillage de type éléments naturels pour la simulation des procédés de mise en forme

Méthodes sans maillage de type éléments naturels pour la simulation des procédés de mise en forme

1. Introduction La maîtrise des procédés de mise en forme passe par l’élaboration d’un modèle mécanique, prenant en compte tous les aspects multiphysiques, et d’un modèle numé- rique associé, bien adapté au caractère 3D, multi-échelle (localisation en espace-temps des champs de déformation, des contraintes, des températures, de l’endommagement, etc. Il est nécessaire de prendre également en compte la localisation précise des éven- tuelles fissures, mais aussi les grandes transformations qui caractérisent les différents procédés. Les limitations de l’approche numérique pour la simulation des procédés de mise en forme des matériaux sont encore actuellement nombreuses. L’une des li- mitations caractéristiques des approches de type éléments finis dans la simulation des procédés est la nécessité de remailler régulièrement la pièce. Ceci est la conséquence des déformations importantes subies par la matière. Le remaillage est une opération complexe et coûteuse, et qui nécessite une projection des champs de variables internes entre l’ancien et le nouveau maillage. Pour alléger ces difficultés, une option est l’utili- sation des méthodes dites sans maillage (meshless methods), alternatives à la méthode des éléments finis. De par leur développement récent, de nombreuses difficultés nu- mériques restent encore à aborder. Une future analyse complète de la simulation des procédés dans le cadre sans maillage implique l’étude des points suivants :
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Contribution à la simulation numérique des procédés de mise en forme - Application au formage incrémental et au formage superplastique

Contribution à la simulation numérique des procédés de mise en forme - Application au formage incrémental et au formage superplastique

transport. Pour y parvenir, les pièces intègrent de plus en plus de fonctions, leurs géométries deviennent alors très complexes. Pour réaliser ces produits, les industriels ont recours à des stratégies d’optimisation utilisant des méta-modèles numériques prenant en compte l'enchaînement des étapes de conception et de fabrication des pièces. Cependant les temps de simulation sont encore très élevés. Ces travaux se sont intéressés à l'amélioration des protocoles de simulation numérique de procédés de mise en forme d'emboutis profonds. Dans un premier temps, ils ont permis de développer des méthodes numériques pour diminuer les temps de simulation du procédé de formage incrémental. Un schéma de résolution en dynamique explicite est utilisé avec une vitesse de l’outil adaptée. Cette méthode à permis de réduire significativement le temps CPU, tout en conservant une bonne prédiction des géométries et des épaisseurs. Les travaux se sont également intéressés à l’utilisation de la théorie de la déformation incrémentale pour diminuer le temps de résolution du calcul élasto-plastique. De bons résultats sont observés mais le gain de temps est faible (4.5%). Une approche simplifiée du contact a également été développée. De bons résultats sont obtenus avec un gain de temps d’un facteur 2.13 en comparaison de celui obtenu avec une vitesse adaptée. Dans un deuxième temps, une étude sur la réalisation d'emboutis profonds par formage superplastique a été menée de manière à pouvoir à terme enchaîner les deux procédés. Elle a porté sur la détermination d'une loi de pression optimale. Deux algorithmes ont été développés en fonction du protocole pour entrer la loi de pression dans les machines industrielles. Les algorithmes développés permettent un bon contrôle du domaine superplastique. Un temps de calcul réduit d’un facteur 3 est observé, en comparaison avec des méthodes issues de la littérature.
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Optimisation multi-objectifs à base de métamodèle pour les procédés de mise en forme

Optimisation multi-objectifs à base de métamodèle pour les procédés de mise en forme

[Fourment et al, 1996] se sont servis de l’algorithme de quasi-Newton BFGS pour l’optimisation de forme en forgeage. Cao et al. [Cao et al, 2001] ont appliqué la méthode de recherche linéaire pour minimiser le nombre de passes durant le procédé d’emboutissage. Naceur et al. [Naceur et al, 2001] ont utilisé les deux méthodes SQP et BFGS pour optimiser la forme de l’outil sur le procédé de formage des tôles. Kim et al. [Kim et al, 2001] utilisent l’algorithme SQP pour optimiser la forme de l’outil sur le procédé d’emboutissage des tôles. Les algorithmes de gradient ont quelques limitations. À cause de leur nature séquentielle, il n’est pas possible de mener en parallèle les simulations coûteuses des procédés de mise en forme. De plus, ces algorithmes nécessitent de connaître le gradient de la fonction coût. Or ce dernier n’est pas toujours disponible et ne peut pas toujours être calculé par différences finies. Enfin, ils ne garantissent pas la convergence vers un optimum global et peuvent être piégés dans un optimum local. Une autre difficulté tient à leur performance : un algorithme peut s’avérer très efficace sur un problème et peu efficace sur un autre
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Procédés de transformation et  mise en forme des matériaux

Procédés de transformation et mise en forme des matériaux

Connaître les principes fondamentaux des procédés de mise en forme (granulation, broyage, séchage,) et de mise en œuvre (formulation, mélange, dosage, manutention, …). Cette matière associe étroitement la compréhension de la structure et des propriétés des matériaux, l'élaboration et la mise en œuvre des matériaux à des fins industrielles. Elle permettrait pareillement à l'étudiant de suivre les différentes étapes de transformations et mises en forme d'un matériau qu'il soit organique (polymères et composites) ou inorganique (verres céramiques, métal, liants,.....) avant de le mettre entre les mains d'un ingénieur. Elle permet également à l'étudiant d'établir un lien entre les causes et effets de la dégradation des matériaux afin d'en optimiser les usages.
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Proposition d'un modèle d'interface proactif entre ingénierie de produit et de procédés de fabrication : application au grenaillage de mise en forme

Proposition d'un modèle d'interface proactif entre ingénierie de produit et de procédés de fabrication : application au grenaillage de mise en forme

To cite this version : Lionel ROUCOULES, Jawhar ELGUEDER, Emmanuelle ROUHAUD - Proposition d'un modèle d'interface proactif entre ingénierie de produit et de procédés de fabrication : application au grenaillage de mise en forme - In: Colloque GFAC 2010, France, 2010 - Groupement Français dAnalyse des Contraintes GFAC 2010 - 2010

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Nouvelles approches sans maillage basées sur la méthode des éléments naturels pour la simulation numérique des procédés de mise en forme

Nouvelles approches sans maillage basées sur la méthode des éléments naturels pour la simulation numérique des procédés de mise en forme

2.1.2 Raffinement adaptatif lors de localisation de la d´ eformation Le remaillage est ´ egalement n´ ecessaire pour obtenir une bonne ad´ equation du maillage avec les exigences de la physique ` a simuler. Ainsi, on peut d´ eterminer par le biais d’estima- teurs d’erreur que dans certaines r´ egions du domaine de calcul, le maillage est trop grossier (ou trop fin). Dans le premier cas, la solution n’est pas captur´ ee par la discr´ etisation trop grossi` ere. Dans le deuxi` eme cas, le calcul est inutilement coˆ uteux. Le remaillage ´ etant un processus coˆ uteux en temps de calcul, certains auteurs introduisent des crit` eres glo- baux de qualit´ e de maillage pour ´ eviter de remailler continˆ ument la structure. Ici encore, le probl` eme du remaillage, contraint par la n´ ecessit´ e de raffiner dans des zones tr` es localis´ ees, introduit des probl` emes de robustesse, et particuli` erement pour les g´ eom´ etries complexes tridimensionnelles. Parmi les travaux r´ ecents concernant les m´ ethodes de contrˆ ole adap- tatif, adaptation de maillage et estimation d’erreur, nous citons les r´ ef´ erences [PER 87, ZIE 87b, JIN 90, ORT 91, DEB 96, BOR 98]. Nous trouvons des applications pratiques de ces techniques aux proc´ ed´ es de mise en forme dans les articles [CHE 88, DYD 92, MAR 95].
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Estimateurs d'erreur et ramaillage adaptatif : application à la simulation 3D des procédés de mise en forme des matériaux

Estimateurs d'erreur et ramaillage adaptatif : application à la simulation 3D des procédés de mise en forme des matériaux

5.3 Efficacité des estimateurs d’erreur en viscoplasticité Les résultats théoriques sur les estimateurs d’erreur dans les cas non linéaires sont peu nombreux. Dans la littérature, les études menées sur leur fiabilité sont très souvent basées sur des approches empiriques. La principale difficulté réside alors dans la formulation des problèmes de validation qui doivent être représentatifs vis-à-vis de la nature des problèmes étudiés. En effet, les solutions analytiques sont rares et généralement assez éloignées des problèmes réels. La méthode généralement utilisée consiste à se servir d’une «solution de référence» calculée sur un maillage suffisamment fin pour assurer une bonne approximation de la solution exacte du problème. Les solutions obtenues sont, par la suite, évaluées en les projetant sur la solution de référence. Dans le cadre de cette étude, nous considérons deux problèmes de validation représentatifs des deux types d’écoulements rencontrés en forgeage: l’écrasement d’un lopin cubique entre tas plats (figure 5.20) et le filage d’une barre (figure 5.22). Ces deux problèmes sont souvent utilisés comme benchmarks en mise en forme. Nous nous limitons ici à l’étude d’un seul pas de temps. Le procédé de forgeage est instationnaire. L’étude de l’évolution de l’erreur en fonction de temps est abordée dans le chapitre suivant.
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Modélisation des procédés de mise en forme de composantes d'un train d'atterrissage d'avion : application au procédé de forgeage à chaud à matrices fermées

Modélisation des procédés de mise en forme de composantes d'un train d'atterrissage d'avion : application au procédé de forgeage à chaud à matrices fermées

42 Bien que les méthodes éléments finis telles que ALE et CEL permettent d’actualiser le maillage lors de la simulation et ainsi d’obtenir moins de distorsions, pour le cas de pièces très complexes, on rencontre des limites. D’une part, il y a les coûts de calcul liés à la mise à jour et au raffinement du maillage qui peuvent être excessifs, et d’autre part les difficultés liées à un long travail itératif par rapport au choix du type et/ou critère d’adaptation efficace de maillage pour le cas ALE. Pour le cas CEL, la difficulté principale réside dans le fait que les autres procédés de la chaine de fabrication de la composante du train d’atterrissage (exemple : usinage et grenaillage) sont simulés avec des méthodes lagrangiennes, on se trouve à devoir faire un transfert de la formulation eulérienne à la formulation lagrangienne afin d’avoir une modélisation en chaîne qui soit cohérente. Cela représente un certain niveau de difficulté qui ne rentre pas dans le cadre du travail de maitrise.
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Effets des caractéristiques intrinsèques des fibres de bois et des procédés de mise en forme sur la performance des matériaux composites bois/thermoplastique

Effets des caractéristiques intrinsèques des fibres de bois et des procédés de mise en forme sur la performance des matériaux composites bois/thermoplastique

Mise en garde La bibliothèque du Cégep de l’Abitibi-Témiscamingue et de l’Université du Québec en Abitibi- Témiscamingue a obtenu l’autorisation de l’auteur de ce document afin de diffuser, dans un but non lucratif, une copie de son œuvre dans Depositum, site d’archives numériques, gratuit et accessible à tous.

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Intégration des alliages d'aluminium dans le câblage électrique automobile : procédés de mise en forme, microstructure et durabilité

Intégration des alliages d'aluminium dans le câblage électrique automobile : procédés de mise en forme, microstructure et durabilité

L’au gmentation de la limite d’élasticité, lorsque l’on p asse de l’état T4 à l’état T9, semble être en accord avec la loi d e Hall-Petch qui ind ique qu e l’au gmentation de la limite d’élasticité est inversement p rop ortionnelle à la racine carrée de la taille de grains. C e résultat n’est p as forcément trivial p uisque l’on sait que cette loi n e s’ap p lique en général que p our les tailles de grains interméd iaires. En effet, p our les tailles d e grains très p etites (une taille inférieure au micron est généralement la limite admise), les mécan ismes de déformation se modifient considérablement et la contribution du glissement intergranulaire d ans la déformation totale devient de p lus en p lus imp ortante. Pour mieux ap p réhender cet asp ect, il semble d ès lors intéressant de se tourner v ers les travau x sur le sujet issus de la littérature. Ceux-ci mettent souvent en évidence une très forte disp ersion des résultats [1]. Il a été même observé une inversion d e la lo i de Hall-Petch p our des tailles d e grains relativement p etites [2]. Ces disp ersions ont été mises sur le compte des p rocédés d’élaboration et de mise en forme qui influencent notablement la rép onse mécaniqu e, mais également reliées à la p résence d’imp uretés et surtout de microp ores ou de microfissures A cela, il faut ajouter les incertitudes sur la mesure de la limite d’élasticité, qui n’est souvent p as bien marquée, ou sur la détermination de la taille de grains.
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Modélisation et simulation de procédés de mise en forme de tôles métalliques ultrafines

Modélisation et simulation de procédés de mise en forme de tôles métalliques ultrafines

2.4 Conclusion Deux approches de modélisation du comportement mécanique de matériaux polycris- tallins ont été présentées dans ce chapitre. L’approche macroscopique est basée sur la théorie de la plasticité dite phénoménologique ; elle permet de reproduire des réponses matériaux par le biais de variables internes et de paramètres ajustables dont le sens physique peut ne pas toujours être clairement établi. Néanmoins, elle fournit un cadre de description aux concepts plus accessibles que celui de la plasticité cristalline. Cette dernière part d’une échelle d’analyse plus fine, celle du monocristal, dont elle décrit le comportement, pour remonter à l’échelle de la structure. Elle nécessite un schéma de transition d’échelles, ici une méthode à champs complets qui implique une modé- lisation géométrique de la microstructure. Ces différents aspects laissent présager une mise en oeuvre plus complexe que pour l’approche phénoménologique. Cependant, les mécanismes physiques à l’origine de l’écoulement plastique et la représentation de la mi- crostructure sont la promesse d’une modélisation fine et plus conforme au comportement réel de la structure. Ceci n’en est que plus vrai pour les tôles ultrafines dans lesquelles le faible nombre de grains met en exergue l’hétérogénéité microstructurale des matériaux métalliques. Pour de telles applications, l’emploi d’une modélisation phénoménologique basée sur l’hypothèse d’homogénéité de la matière devient questionnable.
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Développement de procédés de mise en forme et de caractérisation pour l’élaboration de biocéramiques en apatites phosphocalciques carbonatées.

Développement de procédés de mise en forme et de caractérisation pour l’élaboration de biocéramiques en apatites phosphocalciques carbonatées.

Chapitre II Développement de biocéramiques poreuses d’architecture contrôlée 34 métaux. Ce constat est lié avant tout au fait que les céramiques sont les matériaux les plus réfractaires qui existent; c’est-à-dire qu’ils restent solides jusqu'à des températures bien supérieures à 1400°C. De plus, leur fusion entraîne généralement leur décomposition, point excessivement critique pour des applications médicales. De ce fait, les technologies de fabrication additive basées sur la fusion laser (« SLM » : Selective Laser Melting) des grains de poudre, couramment utilisées pour les polymères ou métaux, sont difficilement adaptables aux composés céramiques. Toutefois, des pièces en alumine et en zircone ont pu être obtenues par SLM sans décomposition (e.g., Phenix System, France). D’autres procédés, tels que la stéréolithographie (SLA), permettent de s’affranchir de cette fusion de la poudre céramique en l’associant à une résine photosensible qui est polymérisée à l’aide d’un laser (généralement UV). Les sociétés Lithoz (Autriche) et 3D Ceram (France) mettent en œuvre ce principe pour élaborer des pièces céramiques en alumine, zircone, hydroxyapatite (HA) ou phosphate tricalcique b (b-TCP). Dans le cas de la SLA, la cohésion de la pièce est obtenue par un procédé traditionnel de frittage (i.e., soudage des grains sans fusion complète du matériau), précédé du déliantage des composés organiques. Une alternative supplémentaire consiste au frittage sélectif par laser (« SLS » : Selective Laser Sintering) de particules sphériques composées d’un mélange CaP/polymère [162]. Cependant, comme exposé au cours du chapitre I, les polymères ne sont pas des matériaux idéaux pour les applications osseuses considérées, et l’éventuelle dégradation de la phase polymérique du composite peut entraîner le relargage des particules de CaP dans l’organisme ; ces dernières n’étant pas cohésives/frittées entre elles.
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Analyse scalaire et tensorielle de la refermeture des porosités en mise forme

Analyse scalaire et tensorielle de la refermeture des porosités en mise forme

totalité des états de contraintes pouvant être rencontrés au cours des procédés de mise en forme ; et il est donc nécessaire d’être plus général dans l’application de cet état de contrainte. Ensuite, l’aspect scalaire de la prédiction du volume peut être adapté seulement à la refermeture monopasse. Cependant, pour les procédés multipasses, la rotation des pièces entre chaque passe conduit à une orientation des porosités pouvant différer d’une passe à l’autre. Or nous avons vu dans le chapitre 1 à quel point la morphologie et l’orientation d’une porosité peut avoir une influence sur la vitesse de refermeture. Une description tensorielle des porosités, capable de prendre en compte des rotations inter-passes, semble donc plus pertinente pour une meilleure prédiction de la refermeture de porosités pour les procédés de mise en forme multipasses. L’objectif de ce chapitre est de présenter l’approche multiéchelles mise en place ainsi que la stratégie d’identification proposée dans ce travail. Cette identification a pour but de définir un modèle mathématique de refermeture de porosités macro à champ moyen performant, dont les paramètres sont obtenus sur la base de centaines de simulations micro à champ complet et faisant varier géométrie et orientation de porosité ainsi que l’état de contrainte.
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Modèles multiphysiques pour la mise en forme de composites... Et après ?

Modèles multiphysiques pour la mise en forme de composites... Et après ?

La modélisation des procédés de mise en forme de composites pose des difficultés scientifiques du fait de : (i) la structure multi-échelles des composites, (ii) les sollicitations sévères, avec des chargements thermiques et/ou mécaniques localisés dans le temps et l’espace, et (iii) les couplages multi-physiques (illustrés figure 1), en particulier entre les phénomènes thermiques, mécaniques et chimiques.

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