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International audience; The foaming process of polyurethane is numerically simulated with the Finite Pointset Method (FPM) which belongs to SPH techniques (Smoothed Particle Hydrodynamics). The present three dimensional model allows the investigation of the foaming process including the transient free surface flow and the strong coupling of the material properties with the chemical reactions. The potential of the FPM method to solve problems with free surfaces and complex boundary conditions is illustrated by means of a mould filling of an automotive underlay carpet cavity.

International audience; Numerical modeling of honeycomb sandwich plates is too tedious and time consuming. The analytical homogenization enables to obtain an equivalent homogeneous solid and its elastic stiffness. In this paper, the skin effect is considered for the in-plane shear and torsion problems, in which the two skins are relatively rigid. Homogenization models using trigonometric function series and energy method is proposed to study the influence of the honeycomb height on these moduli. The comparison between our H-model and Abaqus 3D modeling has shown very good agreement.

International audience; Cet article présente un modèle d'homogénéisation élasto-plastique pour des structures composites de type carton ondulé. Une plaque composée de deux couches planes et d'une couche ondulée est modélisée par une plaque orthotrope homogène. L'homogénéisation est réalisée par une intégration locale à travers l'épaisseur dans chaque couche, suivie d'une cummlation des contributions des trois couches. Un modèle élasto-plastique en contraintes planes est adopté pour modéliser le comportement des papiers cartons. Notre H-modèle est implémenté dans le code de calcul Abaqus à l'aide du sous-programme utilisateur Ugens. Les résultats obtenus par le H-modèle sont comparés à ceux obtenus par les simulations 3D du carton ondulé avec des éléments de coque. La comparaison montre l'efficacité et la précision de notre modèle d'homogénéisation élasto-plastique.

Colloque avec actes et comité de lecture. Internationale.; International audience; La simulation numérique des procédés de mise en forme fortement non-linéaire nécessite souvent des méthodes numériques performantes. Les couts de calcul qui sont souvent important rende difficile l'utilisation d'un outil de simulation numérique dans une boucle d'optimisation. Nous proposons dans ce papier de simuler un procédé 2D axisymétrique de forgeage d'une roue en utilisant une approche pseudo-inverse et une approche MEF adaptive incrémentale. Ces deux approches seront ensuite comparées en termes de temps de calcul et prédictibilité sur la forme des bruts de forge.

See http://hal.archives-ouvertes.fr/docs/00/59/29/53/ANNEX/r_6W8W2539.pdf

Colloque avec actes et comité de lecture. Internationale.; International audience; La modélisation des plaques composites en carton ondulé est fastidieuse et couteuse en temps CPU. On propose un modèle d'homogénéisation analytique 3D complet en 2 étapes. A la première étape, on détermine les rigidités globales d'une plaque homogène équivalente. A la deuxième étape, on retransforme la plaque homogénéisée en un solide orthotrope composé de plusieurs couches et on identifie les paramètres des matériaux à partir de ces rigidités globales pour prendre en compte le comportement élasto-plastique suivant l'épaisseur. Le modèle est validé à l'aide du logiciel Abaqus.

International audience; Cet article présente un modèle d’homogénéisation pour la torsion de plaques orthotropes. Pour un carton ondulé, la rigidité de torsion suivant la direction CD (Cross Direction) est calculée analytiquement selon la théorie de torsion de poutre à parois minces fermées. Nous avons montré que la rigidité de torsion suivant la direction MD (Machine Direction) est négligeable par rapport à celle suivant CD. La cohérence des théories de torsion de poutre et de plaque est étudiée afin d’appliquer correctement les rigidités de torsion de poutre à la simulation de plaques homogénéisées.

Colloque avec actes et comité de lecture. Internationale.; International audience; Un modèle d'homogénéisation du carton ondulé et un élément fini de coque sont développés pour modéliser le comportement mécanique de structures en carton ondulé. Le modèle d'homogénéisation analytique proposé permet une modélisation d'une structure 3D de carton par une plaque homogénéisée 2D. Il est basé principalement sur la théorie de stratification avec prise en compte du cisaillement transversal. Il est ensuite amélioré avec l'apport de plusieurs théories. Ce modèle d'homogénéisation amélioré est implémenté dans un élément fini de coque triangulaire avec cisaillement transversal. Le présent modèle a été validé par comparaison avec une simulation 3D sur Abaqus et avec d'autres résultats numériques et expérimentaux. Un problème de flambement d'une plaque en carton ondulé est traité et présenté dans cet article.

Reconstruction of the surfaces of " false tools " in the sheet forming process to compensate the spring back effect represents a great industrial interest. These surfaces are created with the surfaces of the initial tools and the workpiece's meshes after the forming and after the spring back. A method to reconstruct the surfaces one by one is proposed to keep the same structure of the surfaces. The least square method is adopted to minimize the difference between the mesh of the " false tools " and the surfaces of the " false tools ". The present study is carried out on the " Open CASCADE " platform., Reconstruction des surfaces de « faux outils » dans l'emboutissage des tôles minces pour compenser l'effet du retour élastique représente un grand intérêt industriel. Ces surfaces sont créées à partir des surfaces des outils initiaux et les maillages de la pièce après l'emboutissage et après le retour élastique. Une méthode pour reconstruire les surfaces une par une est proposée afin de garder la même structure des surfaces. La méthode des moindres carrés est utilisée pour minimiser l'écart entre le maillage de « faux outils » et les surfaces de « faux outils ». La présente étude est réalisée sur la plateforme de « Open CASCADE ».

An analytical homogenisation model for the corrugated cardboard is proposed in this paper. The 3D corrugated cardboard is modelled with a 2D homogenised plate. This model is essentially based on the theory of stratification including the transverse shears. It is then improved using the theory of sandwich and theories of beam. This homogenisation model is implemented into a shell element with three nodes and eighteen degrees of freedom. The comparison of the results obtained by the present model and by a 3D detailed modelling with the Abaqus software shows the accuracy and efficiency of the model., Un modèle d'homogénéisation analytique pour le carton ondulé est proposé dans cet article. Le carton ondulé 3D est modélisé par une plaque homogénéisée 2D. Ce modèle repose principalement sur la théorie des stratifiés avec prise en compte du cisaillement transversal. Il est ensuite amélioré en utilisant la théorie de sandwich et des théories de poutre. Ce modèle d'homogénéisation est implémenté dans un élément fini de coque à trois nœuds et dix-huit degrés de liberté. La comparaison des résultats obtenus par le présent modèle et par une modélisation 3D détaillée avec le logiciel Abaqus montre la précision et l'efficacité du modèle.

International audience; The deep drawing process in multi-steps allows to obtain an ideal deformation path in order to avoid the necking and wrinkling of the sheet. Based on a simplified approach called Inverse Approach, Pseudo Inverse Approach has been developed recently in order to consider the loading history and to improve the stress estimation in keeping the simplicity and rapidity of the Inverse Approach. Three developments are realized to simulate the deep drawing process in multi-steps: some intermediate configurations are generated by the minimization of the sheet surface, a method of field transfer is developed to ensure the coherence of the FE mesh between two configurations, a new direct algorithm based on a scalar method is proposed for the plastic integration.; Le procédé d'emboutissage en multi-passes permet d'obtenir un chemin de déformation idéal pour éviter la striction et le plissement de la tôle. A partir d'une approche simplifiée appelée Approche Inverse, l'Approche Pseudo Inverse a été développée récemment pour prendre en compte l'historique de déformation et améliorer l'estimation de contraintes tout en gardant la simplicité et la rapidité de l'Approche Inverse. Trois développements sont réalisés pour simuler l'emboutissage en multi-passes: des configurations intermédiaires sont générées par la minimisation de la surface de tôle, une méthode de transfert de champs est développée pour assurer la cohérence des maillages entre deux configurations, un nouvel algorithme direct basé sur une méthode scalaire est proposé pour l'intégration plastique.

International audience; The addendum surfaces have a great influence on the quality of the workpieces obtained by deep drawing process, but their design requires tedious trial-error corrections. In this paper, a methodology is proposed for the design, modeling and optimization of addendum surfaces. Starting with the desired workpiece, the addendum surfaces with G₁ continuity are automatically generated. Four geometrical dimensions are taken as the design variables in the optimization procedure. Two optimisation algorithms are combined with our fast forming solver called "Inverse Approach": FSQP (Feasible Sequential Quadratic Programming) and RSM (Response Surface Method) are tested and compared. Two objective functions are considered: the thickness function to minimize the thickness variation on the workpiece, the aspect function aiming to avoid the scratching defects.; Les surfaces additionnelles ont une grande influence sur la qualité des pièces obtenues en emboutissage, mais leur conception requiert de nombreux essais correctifs longs et coûteux. Ce travail propose une méthodologie de conception, de modélisation et d'optimisation des surfaces additionnelles. En partant de la pièce désirée, les surfaces additionnelles de continuité G₁ sont automatiquement générées. Quatre variables géométriques de conception sont utilisées dans la procédure d'optimisation. Deux algorithmes d'optimisation sont combinés avec notre solveur d'emboutissage rapide dénommé «Approche Inverse»: FSQP (Programmation Séquentielle Quadratique) et RSM (Méthode des Surfaces de Réponse) sont testées et comparées. Deux fonctions objectifs sont considérées: une fonction d'épaisseur pour minimiser la variation d'épaisseur et une fonction d'aspect pour éviter l'apparition de défauts surfaciques sur la pièce.

The Total and Updated Lagrangian Descriptions ( TLD and ULD ) are two formulations often used for the finite element non linear analysis of structures. The TLD formulation requires the exact large displacement field for large rotation analysis. But, such expressions are often difficult to obtain and to use. In [1, 2]anexact displacement field is obtained for 2D beam and arch structures, and four different strain expressions with the TLD are used to show the importance of displacement and strain expressions. In [3 ] a 3D beam displacement field is derived for the finite displacements and moderate rotations using Euler angles. In [4] an another 3D finite displacement field is presented, but it depends on the order of the rotations and is not uniquc. To the authers’ knowledge the exact large displacement field of 3D beam has not been derived and used.