Modélisation numérique du Friction Stir Welding

Arnaud Bastier, M. Habibou Maitournam, Ky Dang Van, Frédéric Roger
2006 European Journal of Computational Mechanics  
Le travail présenté dans cet article décrit une méthode de calcul destinée à la simulation d'un procédé de soudage appelé Friction Stir Welding. À partir d'une loi de comportement viscoplastique et d'une approche eulérienne, le champ de température est évalué en tenant compte de l'écoulement de matière autour de l'outil. Ce premier résultat, obtenu à l'aide d'une résolution par éléments finis mixtes, est validé par des données expérimentales issues de mesures obtenues par thermographie
more » ... e. La seconde étape du calcul a pour but de déterminer les contraintes résiduelles de l'assemblage après soudage. Pour cela, un algorithme élastoplastique stationnaire est utilisé. Lors du calcul, l'histoire mécanique de la matière est prise en compte en intégrant le comportement le long des trajectoires suivies par les points matériels. Seule la phase stationnaire du procédé sera simulée dans l'ensemble de ce travail. ABSTRACT. This paper presents a computationnal method of a simulation of the Friction Stir Welding process. The first step of the simulation uses an eulerian approach of the thermomechanical problem. A finite element model is used to establish the temperature field based on a viscoplastic behaviour and experimental data. The second step of the simulation is more original. The calculation is based on a steady state algorithm. It takes into account the whole mechanical history of the material since the algorithm is based on an integration along the trajectories of the particles. Residual state is evaluated for a Friction Stir Welded assembling. Only the stationnary phase of the process is simulated during these two steps which confers a substantial gain of the computation time. MOTS-CLÉS : couplage thermomécanique, stationnaire, contraintes résiduelles.
doi:10.3166/remn.15.41-52 fatcat:747uib3yd5ghjebuxs2on6wkny