Modèle d'endommagement multi-axial pour la simulation numérique des procédés de mise en forme des matériaux avec remaillage adaptatif 3D

In this work, we firstly developed a model that can accurately predict the thermo-elastoviscoplastic and damage behaviour in different stress states for metal forming. It can adapt to multiaxial loadings conditions like compression, tension and shear state based on a stress state parameter that considers synthetically triaxiality and Lode angle. For the coupling of John-Cook hardening law, the proposed constitutive equations can virtually simulate metal forming and machining processes in different temperature and strain rate conditions. An advanced 3D adaptive remeshing OPTIFORM procedure is developed in order to control dynamically the finite element discretizations at each time of areas following with the changing of geometry and physical fields. Python scripts are developed to interface with ABAQUS and OPTIFORM mesher in order to identify the material properties by inverse method and to simulate numerically various processes of forging, sheet metal cutting and orthogonal cutting. The proposed methodology is validated by studying the effects of various parameters on the process formability and final products qualityDans ce travail, nous avons d abord développé un modèle thermo-élasto-viscoplastique fortement couplé à l endommagement dans différents états de contraintes pour simuler divers procédés de mise en forme. Il est basé sur un paramètre d'état de contrainte dépendant de l'angle de Lode et de la triaxialité pour tenir compte des chargements multiaxiaux de compression, de tension et de cisaillement. Le modèle proposé est couplé à l écrouissage plastique de Johnson-Cook et implémenté dans la plate-forme de simulation ABAQUS pour simuler virtuellement le formage par déformation plastique des métaux et les procédés d'usinage à différentes températures et vitesse de déformation. Un outil de remaillage adaptatif 3D OPTIFORM est construit pour contrôler dynamiquement les discrétisations spatio-temporels des domaines déformables en tenant compte des grandes variations géométriques et physiques des procédés. Des scripts python sont mis au point pour interfacer ABAQUS avec OPTIFORM soit pour identifier les propriétés des matériaux par méthode inverse soit pour simuler divers procédés de forgeage, de découpage de tôles minces et de couple orthogonal. La méthodologie proposée est validée en étudiant les effets des différents paramètres technologiques et procédé sur la formabilité et la qualité des produits finauxTROYES-SCD-UTT (103872102) / SudocSudocFranceF