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Discrétisation spatio-temporelle du problème thermique à deux champs : application au procédé de forgeage à chaud / par Céline Pélissou ; sous la direction d'Elisabeth Massoni

Auteur principal : Pélissou, Céline, 1978-...Auteur secondaire : : Causse-Massoni, Elisabeth, 1958-...., Directeur de thèseAuteur secondaire collectivité : École nationale supérieure des mines, Paris, Organisme de soutenancePublication : 2005Description : 1 vol. ( 238 p.) ; 30 cmClassification : 530Résumé : La prise en compte de la thermique couplée au modèle mécanique continue à poser des défis à la modélisation numérique, et plus particulièrement lors de la simulation du procédé de forgeage à chaud (déformations importantes de la pièce chaude au contact d’outils plus froids). Cette thématique d’actualité encore peu ou mal traitée dans les codes de calculs classiques (présence de problèmes de stabilité et de convergence dus aux fortes non linéarités des modèles thermomécaniques) nous amène à mettre au point une méthodologie numérique satisfaisante de l’équilibre thermique en vue de simuler un tel couplage, avec un bon compromis entre la précision de l’estimation du champ de température et le temps de résolution. Ainsi, trois modèles numériques sont introduits et intégrés dans le code éléments finis Forge 3 tous basés sur une formulation mixte à deux champs en température/flux de chaleur pour décrire le problème thermique instationnaire. – Deux modèles basés sur la méthode de Galerkin Discontinue et l’élément fini constant P0 sont d’abord présentés : # le schéma explicite Taylor Galerkin Discontinu (TGD) associé à des éléments finis mixtes discontinus P0/P0 et à un développement de Taylor explicite, le modèle Galerkin Discontinu Implicite (GDIMP), notre première méthode qui est une amélioration du schéma TGD avec une formulation plus précise pour l’estimation du flux (éléments finis mixtes P0/P+0 ) et une convergence plus rapide (schéma d’Euler implicite). – Notre nouvelle formulation, la formulation Mixte continue basée sur l’élément fini mixte linéaire P1/P1 et sur un schéma temporel implicite. Tout au long de ce travail, ces méthodes numériques sont décrites, évaluées, validées (solutions analytiques ou résultats expérimentaux) comparées et soumises à des discussions critiques quant à leur efficacité et leur robustesse..Bibliographie: Bibliogr. 87 réf..Thèse : .Sujet - Nom d'actualité : Forgeage -- Thèses et écrits académiques ;Modèles mathématiques -- Thèses et écrits académiques ;Galerkine, Méthodes de -- Thèses et écrits académiques ;Thermique -- Thèses et écrits académiques ;Milieux continus, Mécanique des -- Thèses et écrits académiques Sujet : Thermique ;Résolution problème ;Méthode Galerkin ;Méthode élément fini ;Choc ;Forgeage ;Elément fini ;Mécanique milieu continu ;Thermique ;Galerkin, Méthode de ;Modèle mathématique List(s) this item appears in: typdoc thèse à rajouter
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Bib. Paris
EMP 153.319 CCL.TH.1137 Available Thèse en ligne EMP46665D
Bib. Paris
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Sophia Antipolis
EMS T-CEMEF-0296 Sur demande Thèse en ligne EMS T-CEMEF-0296

Publication autorisée par le jury

Bibliogr. 87 réf.

Thèse de doctorat Mécanique numérique Paris, ENMP 2005

La prise en compte de la thermique couplée au modèle mécanique continue à poser des défis à la modélisation numérique, et plus particulièrement lors de la simulation du procédé de forgeage à chaud (déformations importantes de la pièce chaude au contact d’outils plus froids). Cette thématique d’actualité encore peu ou mal traitée dans les codes de calculs classiques (présence de problèmes de stabilité et de convergence dus aux fortes non linéarités des modèles thermomécaniques) nous amène à mettre au point une méthodologie numérique satisfaisante de l’équilibre thermique en vue de simuler un tel couplage, avec un bon compromis entre la précision de l’estimation du champ de température et le temps de résolution. Ainsi, trois modèles numériques sont introduits et intégrés dans le code éléments finis Forge 3 tous basés sur une formulation mixte à deux champs en température/flux de chaleur pour décrire le problème thermique instationnaire. – Deux modèles basés sur la méthode de Galerkin Discontinue et l’élément fini constant P0 sont d’abord présentés : # le schéma explicite Taylor Galerkin Discontinu (TGD) associé à des éléments finis mixtes discontinus P0/P0 et à un développement de Taylor explicite, le modèle Galerkin Discontinu Implicite (GDIMP), notre première méthode qui est une amélioration du schéma TGD avec une formulation plus précise pour l’estimation du flux (éléments finis mixtes P0/P+0 ) et une convergence plus rapide (schéma d’Euler implicite). – Notre nouvelle formulation, la formulation Mixte continue basée sur l’élément fini mixte linéaire P1/P1 et sur un schéma temporel implicite. Tout au long de ce travail, ces méthodes numériques sont décrites, évaluées, validées (solutions analytiques ou résultats expérimentaux) comparées et soumises à des discussions critiques quant à leur efficacité et leur robustesse.

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