Évolution des paramètres de frottement
Formage à grande vitesse - Lubrification et frottement

Lors des premières simulations, la valeur du coefficient de frottement a été supposée constante durant toute la durée de l’écrasement. Ce choix a été motivé par la volonté de simplifier les calculs.

Comme cela est apparu après les premières frappes, il semble que le coefficient de frottement soit faible pour des faibles énergies de frappe et s’amplifie avec l’énergie jusqu’à atteindre une valeur limite. Au départ, la lubrification est uniforme, puis, l’écrasement augmentant, on peut supposer que la lubrification se fera de manière plus hétérogène, donnant lieu à un phénomène de piégeage d’huile ou au contraire, de fuite d’huile sous l’effet de la température et de la pression. Il nous a donc semblé judicieux de simuler un coefficient de frottement variable, plutôt que fixe. Le logiciel Forge3 permet de faire évoluer le coefficient de frottement en fonction de différents paramètres. Il nous a semblé intéressant d’augmenter le coefficient de frottement lorsque la température augmente, et de faire varier ce coefficient suivant une coordonnée spatiale perpendiculaire à l’axe du lopin frappé. La figure 13 présente les différentes variations utilisées où le frottement est supposé plus important au centre de l’échantillon que sur les bords. On remarque que, malgré les différences importantes concernant les lois d’évolution du frottement, les surfaces obtenues sont identiques.

Une fois encore, malgré des lois d’évolution assez différentes, la surface finalement obtenue est très proche de celle résultant d’une simulation avec un coefficient de frottement fixe. Cela signifie qu’il est possible de simuler un comportement, proche de ce qu’il doit être en réalité, à l’aide d’un coefficient de frottement moyen constant sur toute la durée de l’expérience. Ceci ne vaut bien sûr que pour le paramètre étudié ici, à savoir la géométrie, mais serait probablement faux pour d’autres paramètres comme la température locale ou les efforts instantanés.