Modélisation et optimisation numérique des procédés de mise en forme

Historiquement cette sous thématique a été initiée il y a environ 10 ans par Ying Qiao Guo notamment grâce à l’utilisation de l’Approche Inverse (AI) dans le cadre de la simulation du procédé d’emboutissage de tôles minces. l’AI qui a la particularité d’être très rapide par rapport à une approche incrémentale a été adaptée afin de permettre une meilleure prise en compte de l’historique des déformations afin d’évaluer les contraintes.

Ce développement a donné naissance à l’Approche Pseudo Inverse (API). Parallèlement à ces travaux, l’AI a permis le développement d’outils numériques automatiques orientés métier afin de faciliter la conception et l’optimisation de surfaces additionnelles en emboutissage. Ces travaux se sont ap-puyés d’une part sur le développement et l’utilisation d’algorithme d’optimisation (surface de ré-ponse, Kriging, ...) et d’autre part sur la création automatique de surfaces NURBS (bibliothèque OpenCascade). Plus récemment, le projet CPER OPOMEF "Optimisation des Procédés et des Outil-lages de Mise En Forme" (2009-2012) en partenariat avec l’UTT (Troyes) a permis d’initier des tra-vaux sur le forgeage dans le cadre de l’axe de recherche MAPI (Matériaux Avancés et Procédés mé-caniques Innovants) de la région Champagne-Ardenne. Le projet OPOMEF est cofinancé par l’Union européenne. L’Europe s’engage en Champagne-Ardenne avec le Fonds européen de développement régional. L’objectif étant d’utiliser et d’adapter l’API afin de concevoir et d’optimiser automatiquement des préformes pour un procédé de forgeage complexe.

Par ailleurs, des éléments finis spéciaux, à cinématiques particulières, de solides 3D et de structures composites sont formulés et implémentés dans des codes de calcul. Les applications ont concerné l’analyse statique et dynamique des structures 3D et orientées, isotropes et composites, ainsi que la mise en forme des corps plastiques creux (thermoformage et soufflage). Enfin, assez récemment, des travaux ont été initiés dans le cadre des procédés de filage (Modélisation du procé-dé de filage dans une logique de compréhension des phénomènes et d’optimisation, OPTIPROFIL 2009-2011). Le projet OPTIPROFIL est cofinancé par l’Union européenne. L’Europe s’engage en Champagne-Ardenne avec le Fonds européen de développement régional. Ce projet réalisé en partenariat avec la société Le Bronze Industriel (Suippes 51) et l’ENSAM de Metz a pour objectif d’optimiser les outils de filage afin d’en limiter l’usure. Pour y parvenir, nous nous appuyons sur nos compétences en matière de modélisation et de simulation des procédés de mise en forme sous Abaqus et en termes d’optimisation des surfaces CAO.

L’ensemble de ces travaux de recherche a donné lieu à : une thèse soutenue en 2009, une thèse en cours 2009-2012 et 15 publications dans des revues internationales.

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