Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
Auteur(s)
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Bogdan BURCHILA : Ingénieur d’aviation, diplômé de l’École Polytechnique - Ingénieur calculs systèmes
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Jana KRYZE : Ingénieur École centrale de Paris (ECP) - Ingénieur Matériaux / Calculs
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Valérie WOIMBÉE : Ingénieur de l’École universitaire d’ingénieurs de Lille (EUDIL) et docteur en sciences des matériaux - Responsable laboratoire matériaux - Centre d’Études Produits Nouveaux de VALEO Embrayages et Transmissions
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Lire l’articleINTRODUCTION
Avec le développement des moyens de calcul et l’arrivée sur le marché des ordinateurs de plus en plus puissants, la conception et la validation de nouveaux produits ou les développements de produits plus anciens ont complètement changé dans les dernières années.
L’accent porte de plus en plus sur la modélisation numérique des phénomènes physiques qui gouvernent le comportement en fonctionnement des systèmes ou des composantes de ces systèmes.
Les raisons de cette approche se trouvent principalement dans le souhait des industriels de faire bien du premier coup. Cela implique la maîtrise complète du processus de fabrication et la connaissance du comportement des différentes pièces dans la chaîne cinématique ou dynamique du système final.
Par conséquent, avant la réalisation d’un nouveau produit, on simule toutes les étapes du processus de fabrication à partir des étapes initiales telles que le découpage ou la mise en forme jusqu’aux étapes finales de réalisation telles que les traitements thermiques ou les traitements de surface. Ensuite la pièce résultante, qui en général fait partie d’un système plus complexe, est incluse dans la chaîne cinématique de ce système et testée dans des conditions de sollicitation réelles.
En fonction du résultat du calcul système, on peut décider de changer la définition de la pièce et réitérer le calcul du processus de réalisation. Au final, le résultat du calcul doit donner aux ingénieurs étude la certitude de répondre à tous les critères imposés par le cahier des charges.
L’avantage de cette approche est que, grâce aux calculs, même si parfois ils peuvent paraître fastidieux, on peut avoir une caractérisation très exacte du fonctionnement du produit développé, avant même que le produit existe. Ceci va raccourcir les temps de conception et développement du produit final, ce qui a une influence directe sur les prix de développement.
Le système d’embrayage est particulièrement concerné par cette approche. L’objet de cet article est de calculer la réponse statique de l’ensemble composé par le diaphragme, le couvercle et la friction. Le diaphragme est en fait la composante la plus importante, par conséquent le premier calcul à effectuer est celui qui va le définir.
Dans l’article suivant Embrayages à sec- Modélisation de la réponse dynamique, nous traiterons la réponse du mécanisme d’embrayage.
L’étude complète du sujet comprend les articles :
— BM 5 855 - Embrayages à sec. Modélisation de la réponse statique (le présent article) ;
— Embrayages à sec- Modélisation de la réponse dynamique - Embrayages à sec. Modélisation de la réponse dynamique.
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Calcul en 3D d’un diaphragme stabilisé
En anglais
4. Prise en compte de la plasticité du matériau
4.1 Généralités
Comme on l’a déjà mentionné à plusieurs reprises la plastification du matériau a une très grande importance dans le fonctionnement du mécanisme d’embrayage. Cette plastification se produit lors de la fabrication pour les diaphragmes stabilisés et pendant la première période de fonctionnement pour les diaphragmes non stabilisés.
Une plastification moins visible, mais tout aussi importante, est celle qui est due au grenaillage.
Il est évident que dans ces circonstances il est impossible de négliger la plastification du matériau dans le processus de calcul et de dimensionnement d’un nouveau mécanisme.
La formulation classique du comportement élastoplastique d’un milieu continu se place dans l’hypothèse de la transformation infinitésimale. Ce modèle de comportement écarte tout effet de vieillissement et de viscosité du matériau.
Le comportement du matériau est entièrement déterminé par l’évolution de son état de contrainte local, définie par un trajet de charge pour le tenseur des contraintes de Cauchy dans l’espace R 6.
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Le premier concept fondamental est celui de domaine d’élasticité. Dans la mécanique classique qui s’occupait uniquement des matériaux parfaitement élastiques ce domaine était infini. C’est-à- dire que, indépendamment de la valeur des contraintes internes, le matériau restait avec le même comportement linéaire qu’au début de la sollicitation.
En réalité, le domaine dans lequel le matériau garde un comportement linéaire est limité dans l’espace défini par les contraintes du tenseur de Cauchy, et une fois que ce domaine est dépassé intervient la plastification du matériau. Le domaine d’élasticité est en général un domaine convexe. Cela est toujours vrai dans le cas des aciers.
Lorsque l’on sort du domaine d’élasticité du matériau les déformations deviennent irréversibles.
On voit sur la figure 11 le comportement d’un matériau plastifiable soumis à un essai de traction uniaxiale. Une fois la limite d’élasticité dépassée le retour ne s’effectue plus sur le même trajet. Uniquement la partie élastique de la déformation va être récupérée, la partie plastique du tenseur des déformations étant...
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Prise en compte de la plasticité du matériau
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - LALLEMENT (J.) - Comportement dynamique des lignes hydrauliques de transmission de puissance. -
-
(2) - TOURNIER (J.) - * - Article. Ingénieur Aérospatiale.
-
(3) - BURCHILA (B.) - Étude de l’influence des vibrations dans une commande hydraulique. - Rapport de stage d’option scientifique.
-
(4) - MORAND (H. J.-P.), OHAYON (R.) - Interactions fluides, structures. -
-
(5) - LANDAU (L.), LIFCHITZ (E.) - Mécanique des Fluides. -
-
(6) - SALENÇON (J.) - Introduction à l’élastoplasticité et au calcul à la rupture. - Cours de l’École polytechnique.
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