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Fourment, Lionel (19..-....).

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Works: 29 works in 47 publications in 2 languages and 64 library holdings
Roles: Thesis advisor, Opponent, Author, Other
Publication Timeline
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Most widely held works by Lionel Fourment
Optimisation des procédés de transformation des matériaux( Book )

2 editions published in 2008 in French and held by 8 WorldCat member libraries worldwide

Analyse de sensibilité 3D par la méthode de l'état adjoint : application au forgeage by Mehdi Laroussi( Book )

2 editions published in 2003 in French and held by 3 WorldCat member libraries worldwide

Méthode multigrilles pour les grandes déformations et simulation numérique du procédé de roulage by Benoit Rey( Book )

2 editions published in 2007 in French and held by 3 WorldCat member libraries worldwide

Ce travail s'inscrit dans le cadre de la simulation numérique de procédé de forgeage des métaux. Il s'articule autour de deux thèmes principaux que sont l'adaptation du logiciel Forge3® au procédé de roulage d'anneaux à mi-chaud d'une part, et la réduction des temps de calcul d'autre part.Après un premier chapitre décrivant le cadre d'étude, est présentée dans une deuxième partie l'étude du procédé de roulage. Grâce à l'introduction d'un nouveau formalisme des outils flottants dans le logiciel, on arrive à reproduire fidèlement la cinématique particulière de l'outillage. Ces développements sont validés par une confrontation directe avec des résultats expérimentaux. Vient ensuite un travail d'identification des paramètres thermiques de la simulation. Ces paramètres sont validés par l'étude de deux types de bagues sensiblement différentes. Les résultats sont très encourageants, la simulation se montrant prédictive sur la trajectoire de l'outillage, ainsi que sur l'évolution de la température de la matrice tout au long d'un cycle, et ce sur les deux symboles différents.On présente enfin dans une troisième partie une nouvelle méthode de résolution de systèmes linéaires basée sur un algorithme multigrilles trois niveaux. Le solveur multigrille, construit à partir de la librairie PETSc, est fondé sur une technique de déraffinement automatique de maillage qui permet d'obtenir des maillages grossiers emboîtés par nœuds. Après une étude paramétrique permettant la bonne configuration du solveur, on vérifie numériquement sa convergence asymptotique linéaire. Les performances obtenues sur différents cas de forgeage sont édifiantes, avec une division du temps de résolution d'un système linéaire par un facteur 6, pour une division du temps de calcul total de la simulation par un facteur 3 pour des maillages d'environ 60000 nœuds
Déformations élastiques des presses de forgeage et calcul parallèle by Olga Karaseva( Book )

2 editions published in 2005 in French and held by 3 WorldCat member libraries worldwide

To improve the precision of numerical simulations of cold forging processes a model of press deflection is introduced in Forge3® software. The press deformations are result of a combined stiffness of the piece-tools-press that evolves during the forging process since the piece's geometry changes. Applying the virtual work principle to the whole system, the couples equations arise that determine the velocity/pressure field for the part and the tools, and also six additional degrees of freedom for rigid body motion that represent the deflection of the press. Account for this model in results with the experimental data has shown an excellent accordance, thus validating the model proposed and its implementation in Forge3® software.The second part of this work concerns the parallel computation and in particular the domain decomposition methods. On the base of two classical dd methods, the Schur complement method and FETIi method, a new hybrid approach is proposed. It is better suited to the mix velocity/pressure formulation existing inForge3®. The aspects of preconditioning and rigid body modes are as well treated. The results obtained while a performance study of these three methods for the Forge3® applications are very promising
Développement d'une formulation Arbitrairement Lagrangienne Eulérienne (ALE) pour la simulation tridimensionnelle du laminage de produits plats by Sabine Philippe( )

2 editions published in 2009 in French and held by 3 WorldCat member libraries worldwide

Un enjeu actuel de la modélisation du laminage de produits plats est de pouvoir prédire l'apparition de défauts d'épaisseur et de planéité. Cela n'est possible qu'avec un modèle tridimensionnel prenant en compte la déformation des cylindres à l'origine de ces défauts. Or la gestion du maillage pour un tel modèle s'avère difficile. La zone de déformation, nécessairement finement maillée, est très petite par rapport à l'ensemble du volume maillé. Une description de maillage adaptée est la méthode Arbitrairement Lagrangienne Eulérienne (ALE). Le maillage ayant une vitesse différente de celle de la matière, il est possible de modéliser de grandes déformations tout en conservant une meilleure qualité du maillage qu'en lagrangien et de concentrer durablement un grand nombre d'éléments dans la zone de déformation en la couplant à un maillage adaptatif. Lors d'un précédent travail, une approche ALE découplée a été implémentée dans Forge3®. A chaque incrément de temps, la vitesse matérielle est tout d'abord calculée (étape purement lagrangienne), puis la vitesse du maillage est déterminée telle que la qualité des éléments soit améliorée à topologie donnée (r-adaptation), enfin a lieu un transport. Un point critique de la méthode ALE est de conserver précisément la frontière du domaine, en particulier lors de forte vitesse tangentielle de la matière, comme en laminage. Pour ce, une nouvelle gestion du maillage a été développée et utilisée pour la tôle. Elle consiste à projeter la position de tout nœud frontière sur la surface réactualisée lagrangienne. Une méthode de lissage des surfaces confère un degré de précision supplémentaire requis pour les zones légèrement courbes et faiblement raffinées, par exemple un bombé apparu lors du laminage. L'ensemble de ces procédures, applicables a priori à tout type de géométrie, sont effectuées localement pour des questions d'efficacité et de facilité d'implémentation. Ce caractère local n'a pas d'influence sur le choix du pas de temps grâce à une méthode de « sous-incrémentation ». La déformation élastique des cylindres est, elle, gérée par une formulation quasi-eulérienne qui conduit à des maillages de taille beaucoup plus faible qu'en lagrangien. Un cas industriel de laminage a été modélisé avec la formulation ALE. Les temps de calculs sont considérablement réduits en comparaison à la formulation lagrangienne de Forge3®. Les résultats en terme d'efforts, de contraintes, etc. sont en général meilleurs en ALE qu'en lagrangien et proches de ceux de la formulation quasi-eulérienne de Lam3
Traitement de contact entre corps déformables et calcul parallèle pour la simulation 3D du forgeage multicorps by Josué, Aristide, Paul Barboza( Book )

2 editions published in 2004 in French and held by 3 WorldCat member libraries worldwide

Amélioration de la modélisation de contact pour les procédés à faible zone de contact by Maha Hachani( Book )

3 editions published between 2011 and 2012 in French and held by 3 WorldCat member libraries worldwide

Finite element simulation of forming processes is now widely recognized as an efficient tool for designing actual forming processes in industry. However, for metal forming processes where the contact area is quite small with respect to the component size, like wire drawing, extrusion and rolling, there is still an extensive need for increasing the accuracy and robustness of the results while decreasing the computational time. In the finite element code FORGE®, the contact model is inappropriate to properly simulate these processes. The specific goal of this work is to develop new techniques for improving contact model. In the first part, an implicit scheme of contact is developed on the basis of the first formulation. This work is divided on two steps. First, a general implicit scheme based on an updating of unilateral contact condition at each Newton-Raphson iteration is implemented. Secondly, a fully implicit formulation of the problem of contact and the smoothing of tool surfaces by using their analytical description specific for ring rolling process is developed. The second part, a smoothing contact procedure is implemented. The smoothing of contact surfaces, which are defined by linear triangles, is based on a higher order quadratic interpolation of the curved surface. This interpolation is derived from the node positions and their normal vectors, as proposed by Nagata. The normal vectors are calculated at each node from the existing discretized surface by considering a patch of surrounding elements using Normal Vector Voting method. The efficiency and reliability of different resulting contact model are assessed on several examples, such as the indentation of a parallelepiped and the drawing of a wire
Modélisation et étude 3D des phénomènes de cisaillement adiabatiques dans les procédés de mise en forme à grande vitesse by Fabien Delalondre( )

2 editions published in 2008 in French and held by 3 WorldCat member libraries worldwide

Malgré des résultats prometteurs, les procédés de mise en forme à grande vitesse sont encore peu utilisés dans l'industrie du fait d'un manque de compréhension du phénomène de Bande de Cisaillement Adiabatique (BCA).Ce travail présente le développement d'outils numériques permettant la simulation adaptative et l'analyse de BCA dans des procédés 3D de mise en forme à grande vitesse. L'utilisation du modèle ALE-adaptatif séquentiel développé dans le logiciel Forge3 permet pour la première fois la simulation automatique de BCA 3D. L'étude des résultats numériques permet de proposer une description innovante du processus de formation de BCA. Les moyens de calcul requis s'avérant très importants, un nouveau code éléments finis hautement parallèle appelé Forge++ est développé. Ce dernier inclut de nouveaux algorithmes tels que le couplage thermomécanique implicite, la méthode de stabilisation RFB et un recouvrement par patch parallèle pour une meilleure simulation de BCA
Simulation numérique du soudage par frottement malaxage by Simon Guerdoux( Book )

2 editions published in 2007 in French and held by 3 WorldCat member libraries worldwide

This work presents the development of a numerical tool. An Arbitrary Lagrangian Eulerian (ALE) formulation is implemented in the 3D FORGE3® F.E. software to simulate the different stages of the Friction Stir Welding (FSW) process. A splitting method is utilized: a) the material velocity/pressure and temperature fields are calculated, b) the mesh velocity is derived from the domain boundary evolution and an adaptive refinement criterion provided by error estimation, c) nodal and P0 variables are remapped. Different velocity computations and remap techniques are investigated, providing significant advantages with respect to more standard approaches. Improvement is also brought to the contact algorithm through a tool smoothing procedure. These proposed enhancements have been tested and applied on industrial cases. Steady state welding, but also transient welding phases are simulated, exhibiting good robustness and accuracy of the developed ALE formulation. On the first hand, friction parameters are identified using Eulerian steady welding state simulations by comparison with experimental results. On the second hand, one major interest of the ALE model being the possibility to simulate void formation at the tool/workpiece interface, the transient plunge and welding phases are modeled. Their simulations can thus help to better understand the mechanisms of the deposition process that occurs at the trailing edge of the probe in order to obtain sound and defect-free welds. Finally, the flexibility and robustness of the model allows the investigation of new tooling designs influence in the deposition process
Etude Rhéologique et simulation numérique de l'injection d'un alliage d'aluminium à l'état semi-solide by Serge Moto Mpong( Book )

2 editions published in 2002 in French and held by 3 WorldCat member libraries worldwide

Optimisation multi-objectifs à base de métamodèle pour les procédés de mise en forme by Mohsen Ejday( Book )

2 editions published in 2011 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Cost saving and product improvement have always been important goals in the metal forming industry. To achieve them, metal forming processes need to be optimized, which consequently requires solving optimization problems. Usually these problems have multiple objectives; they aim at minimizing several objective functions in the presence of several explicit and implicit constraints. Each function evaluation is quite time consuming. To solve this type of problems, a robust and efficient algorithm is developed. It consists in coupling an evolutionary algorithm (a multi-objective genetic algorithm) with a metamodel (an approximation of the problem functions). Then, the number of expensive function evaluations can be significantly reduced by partly replacing exact evaluations with fast approximates of the objective functions. In this report, we first present the multi-objective optimization problem, multi-objective optimization (evolutionary) algorithms and the most commonly used metamodels (Chapter I). We select the elitist non-dominated sorting genetic algorithm (NSGA-II) to be coupled with the metamodel based on the meshless finite difference method. This metamodel, which is presented and enhanced within this thesis, is presented in Chapter II. In Chapter III, different coupling strategies between NSGA-II and the metamodel are investigated, C-Constant, C-Actualise, C-Updated-H1 and C-Updated-MC. The different studied methods differ in the choice of master points (the exact evaluations of the objective functions), the evolution of the metamodel, and the utilized approximation error. They are studied and compared on several analytical functions, mono-objective functions, multi-objective functions and constrained functions. The best method, C-Updated-MC, is then used to optimize metal forming processes in Chapter IV. The obtained results show the efficiency of our method
ESTIMATEURS D'ERREUR ET MAILLAGE ADAPTATIF POUR LA SIMULATION NUMERIQUE DES PROCEDES DE MISE EN FORME by Lionel Fourment( Book )

2 editions published in 1992 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

LA SIMULATION NUMERIQUE PAR LA METHODE DES ELEMENTS FINIS DES PROCEDES DE MISE EN FORME, TELS QUE LE FORGEAGE A CHAUD, NECESSITE LA CONSTRUCTION DE TRES NOMBREUX MAILLAGES. LEUR QUALITE CONDITIONNE LA PRECISION DE LA SIMULATION DANS SON ENSEMBLE. L'OBJET DE LA PRESENTE ETUDE CONCERNE LA GENERATION DE MAILLAGES ADAPTES ET LE CONTROLE DE L'ERREUR DE DISCRETISATION, POUR DES MATERIAUX INCOMPRESSIBLES ET OBEISSANTS A UNE LOI DE COMPORTEMENT NON LINEAIRE DE TYPE VISCO-PLASTIQUE. DANS UNE PREMIERE PARTIE, DES ESSAIS NUMERIQUES, COMPARAISONS AVEC DES SOLUTIONS ANALYTIQUES ET INTERPOLEES, PERMETTENT D'EVALUER A 90% LA FIABILITE D'UN ESTIMATEUR D'ERREUR DE TYPE ZIENKIEWICZ ET ZHU. CET ESTIMATEUR REPOSE SUR UNE TECHNIQUE DE LISSAGE PAR DIFFERENCES FINIES DU TENSEUR DES VITESSES DE DEFORMATION. D'AUTRES ESTIMATEURS D'ERREUR SONT ETUDIES ET COMPARES. ILS S'APPUIENT SUR UNE METHODE ITERATIVE DE RESOLUTION DU PROBLEME MIXTE, EN VITESSES, VITESSES DE DEFORMATION ET CONTRAINTES. DANS UNE SECONDE PARTIE, LA GENERATION DE MAILLAGES ADAPTES EST ABORDEE, AVEC DES ELEMENTS QUADRANGLES, PUIS AVEC DES ELEMENTS TRIANGLES SUR LA BASE D'UN MEILLEUR DE TYPE DELAUNAY. CE MEILLEUR ADAPTATIF AUTOMATIQUE EST UTILISE POUR CONTROLER L'ERREUR DE DISCRETISATION LORS DE LA SIMULATION DE PROCEDES INSTATIONNAIRES DE FORGEAGE A CHAUD ET D'USINAGE DE PIECES INDUSTRIELLES
Estimateurs d'erreurs et ramaillage adptatif : application à la simulation 3D des procédés de mise en forme des matériaux by Ramzy Boussetta( Book )

2 editions published in 2005 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

OPTIMISATION DES OUTILS EN FORGEAGE A CHAUD PAR SIMULATION ELEMENTS FINIS ET METHODE INVERSE. APPLICATIONS A DES PROBLEMES INDUSTRIELS by Daniel Vieilledent( Book )

2 editions published in 1999 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

LA SIMULATION NUMERIQUE DES PROCEDES DE MISE EN FORME JOUE UN ROLE IMPORTANT LORS DE LA CONCEPTION DES GAMMES D'OUTILS. DANS CE TRAVAIL, NOUS UTILISONS LA SIMULATION ELEMENTS FINIS AFIN D'OPTIMISER AUTOMATIQUEMENT LES FORMES DES OUTILS DE FORGEAGE A CHAUD, PAR UNE APPROCHE DE TYPE INVERSE. CETTE METHODE A ETE APPLIQUEE A DES GAMMES EN DEUX PASSES, A SYMETRIE AXIALE. LES OUTILS A OPTIMISER SONT DECRITS PAR DES COURBES B_SPLINES. LES PROBLEMES MAJEURS DE CONCEPTION SONT ABORDES : DEFAUT DE REPLI ET D'ASPIRATION, REMPLISSAGE COMPLET DE LA MATRICE DE FINITION ET AMELIORATION DES CARACTERISTIQUES METALLURGIQUES DE LA PIECE FORGEE. LES SOLUTIONS SONT DETERMINEES PAR L'UTILISATION D'ALGORITHMES DE QUASI-NEWTON, AVEC OU SANS CONTRAINTE. LES DERIVEES DES FONCTIONS COUT, PAR RAPPORT AUX PARAMETRES DE FORME, SONT OBTENUES PAR DIFFERENTIATION DES EQUATIONS DISCRETES REGISSANT LE PROBLEME DE MISE EN FORME. LA METHODE AINSI DEVELOPPEE POUR L'ANALYSE DE SENSIBILITE TIENT COMPTE DE L'INSTATIONNARITE DU PROCEDE ET DU CARACTERE EVOLUTIF DU CONTACT. LE LOGICIEL AINSI MIS EN UVRE A ETE APPLIQUE A PLUSIEURS PROBLEMES INDUSTRIELS D'OPTIMISATION DE FORME D'OUTIL
Optimisation de forme en forgeage 3D by Thien Tho Do( Book )

1 edition published in 2006 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

This study focuses on shape optimization for 3D forging process. The problems to be solved consist in searching the optimal shape of the initial work piece or of the preform tool in order to minimize an objective function F which represents a measure of non-quality defined by the designer. These are often multi optima problems in which the necessary time for a cost function evaluation is very long (about a day or more). This work aims at developping an optimization module that permits to localize the global optimum within a reasonable cost (less than 50 calculations of objective function per optimization).The process simulation is carried out using the FORGE3® finite element software. The axisymmetric initial shape of the workpiece or die is parameterized using quadratic segments or Bspline curves. Several objective functions are considered, like the forging energy, the forging force or a surface defect criterion. The gradient of these objective functions is obtained by the adjoint-state method and semi-analytical differentiation. In this work, this gradient calculation (initiated in M. Laroussi's thesis) has been extended to another type of parameter "the parameters that control the shape of tool preform".Different optimization algorithms are tested for 3D applications: a standard BFGS algorithm, a moving asymptote algorithm, an evolution strategies algorithm enhanced with a response surface method based on Kriging and two new hybrid evolutionary algorithms proposed during this work. This hybrid approach consists in coupling a genetic algorithm to a response surface method that uses gradient information to dramatically reduce the number of problem simulations. All studied algorithms are compared for two 3D industrial tests, using rather coarse meshes. They make it possible to improve the initial design and to decrease the total forming energy and/or a surface defect criterion. Numerical results show the feasibility of such approaches, i.e. the achieving of satisfactory solutions within a limited number of 3D simulations, less than fifty
MINI-Élément et factorisations incomplètes pour la parallélisation d'un solveur de stokes 2d : application au forgeage by Étienne Perchat( Book )

2 editions published in 2000 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Nous présentons dans cette contribution les techniques que nous avons mises en oeuvre pour paralléliser un code éléments finis 2d dédié à la simulation du forgeage de pièces axisymétriques. Les modèles de comportement conduisent à résoudre des équations de type stokes généralisé, exprimées sous forme mixte en vitesse et pression. La discrétisation spatiale est effectuée par une méthode éléments finis originale basée sur une stabilisation du mini-élément p1+p1. Cette approche menée à des systèmes linéaires symétriques non définis positifs que l'on peut inverser avec un solveur itératif. L'introduction de préconditionneurs par factorisations incomplètes ldl(0) ainsi que l'optimisation de la résolution non-linéaire nous permet de concurrencer une méthode directe sur des maillages de plus de 3000 noeuds. Une stratégie de parallélisation spmd couplée au solveur itératif avec préconditionnement diagonal aboutit à un solveur parallèle simple et efficace, ne dépendant ni de la partition ni du nombre de domaines. Différentes stratégies sont envisagées pour développer des factorisations incomplètes parallèles. Un préconditionneur additif de Schwarz est notamment proposé. Celui-ci est construit à partir des matrices locales, complétées sur leur diagonale aux interfaces et avec un coefficient de sur-relaxation. Des résultats sur des simulations industrielles sont donnés pour une machine parallèle à mémoire partagée. Ceux-ci, obtenus sur des problèmes 2d et 3d, prouvent la pertinence de notre approche. Les stratégies développées permettent ainsi de réduire de manière significative les temps de simulation de la majorité des cas industriels. Elles permettent aussi d'élargir les champs d'application des codes de calculs à des simulations
Une méthode MultiMaillages MultiPhysiques parallèle pour accélérer les calculs des procédés incrémentaux by Mohamad Ramadan( Book )

2 editions published in 2010 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

L'objectif de notre travail est de réduire le temps de calcul des procédés multiphysiques incrémentaux, tout en conservant avec précision l'histoire du calcul et en prenant en compte l'aspect multiphysique. Notre choix est tombé sur la méthode MultiMaillages MultiPhysiques (MMMP). Le principe de la méthode consiste à utiliser pour chaque physique un Maillage de Calcul qui lui est optimal, et à considérer un Maillage Référence pour le stockage des résultats. Étant donné que l'application principale de notre travail de thèse est le procédé de martelage qui est un procédé couplé thermomécaniquement, on a appliqué la méthode MMMP à ce procédé en considérant 2 maillages : un maillage pour le calcul mécanique et un autre pour le calcul thermique que l'on a aussi utilisé comme Maillage Référence. La particularité du procédé de martelage est que la déformation plastique est localisée dans la zone de contact avec les outils, et à l'extérieure de cette zone la déformation est négligeable. Le maillage Mécanique est généré en se basant sur cette particularité : il est divisé en deux zones, une zone qui a une taille de mailles fine, c'est la zone de déformation (zone de contact avec les outils) et une autre, constituée par le reste du maillage c'est-à-dire là où il ne se passe presque rien ; dans cette zone on a considéré une taille déraffinée égale à deux fois la taille fine. Pour améliorer la qualité du transport qui est fait par la méthode d'interpolation inverse on a utilisé trois techniques : la première consiste à grader la zone de déformation dans le Maillage Mécanique telle qu'elle est dans le Maillage Référence, la deuxième consiste à déraffiner la zone de faible déformation par un déraffinement emboîté par nœuds, c'est à dire en éliminant des nœuds sons ajouter ou bouger les nœuds existants et la troisième concerne les variables élémentaires telles que la déformation généralisée et consiste à ne pas transporter cette variable mais à la recalculer sur le maillage d'arrivée à partir de la vitesse. Le coût élevé du transport est réduit à moins de 1 % du temps total par une technique de transport sans relocalisation qui consiste à faire la localisation du maillage d'arrivée dans le maillage de départ uniquement au premier incrément et utiliser cette localisation pour les autres incréments. Le partitionnement du Maillage Mécanique est fait indépendamment du Maillage Référence, ce qui améliore l'efficacité parallèle de la méthode. L'accélération MMMP est excellente, elle varie entre 4 et 18 en fonction du nombre de degrés de liberté, du nombre d'incréments et de la configuration de calcul. En parallèle elle chute un peu puisque le Maillage Mécanique du calcul Multimaillage a moins de degrés de liberté que le Maillage du calcul Monomaillage, cependant la méthode continue à nous offrir des accélérations même sur un très grand nombre de processeurs
Study and optimization of a high carbon steel flat wires by Thomas Massé( Book )

2 editions published in 2010 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Cette thèse porte sur la modélisation par éléments finis des procédés de mises en forme à froid, que sont le tréfilage et le laminage. Tout d'abord le comportement mécanique des aciers haut carbone a été mesuré grâce à une large campagne d'essais expérimentaux tout au long de cette gamme de mise en forme et une progressive anisotropie mécanique a été observée au cours du tréfilage. Puis, la simulation numérique du tréfilage et du laminage a été réalisée à l'aide de FORGE2005®. Le résultat principal concerne la prédiction de l'élargissement en fin de laminage qui est très imprécise avec une loi isotrope (sous estimation de la largeur de 10%). Cette sous-estimation passe à 5% avec une loi de comportement anisotrope. Ensuite, une troisième partie a porté sur l'étude microstructurale couplée à une analyse des mécanismes d'endommagement des aciers perlitiques au cours du tréfilage et du laminage. L'anisotropie mécanique provient de l'alignement des colonies de perlite au tréfilage et par l'apparition d'une orientation cristallographique préférentielle. Trois mécanismes d'endommagement ont pu être identifiés au cours du tréfilage. Lors du passage au laminage, les cinétiques de propagation de l'endommagement sont modifiées. La simulation a permis d'apporter des informations supplémentaires et de valider les observations expérimentales. Enfin, des calculs d'optimisation du tréfilage ont été effectués et ont permis d'étudier la sensibilité des fonctions objectifs (endommagement et force de tréfilage) aux paramètres d'optimisation (géométrie de filière). De plus, cette étude a mis en évidence que les solutions optimales diffèrent en fonction du choix de la fonction coût et qu'il est possible de diminuer l'endommagement sans trop augmenter la force de tréfilage et le risque de rupture
Desenvolvimento computacional de um teste mecânico para caracterização do material através de análise inversa by Nelson Souto( )

1 edition published in 2015 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

With the development of full-field measurements methods, recent material parameters identification strategies call upon the use of heterogeneous tests. The inhomogeneous strain fields developed during these tests lead to a more complete mechanical characterization of the sheet metals, allowing the substantial reduction of the number of tests in the experimental database needed for material parameters identification purposes. In the present work, an innovative design optimization process for the development of heterogeneous tests is presented. The main goal is the design of a mechanical test able to characterize the material behavior of thin metallic sheets under several stress and strain paths and amplitudes. To achieve this aim, the study was carried out with a virtual material, though derived from experimental data. An indicator of the mechanical interest of the test was proposed, and was used in an optimization procedure to design both the boundary conditions and the sample shape. On the one hand, the virtual behavior of a mild steel was characterized using a complex phenomenological model composed by the Yld2004-18p anisotropic yield criterion combined with a mixed isotropic-kinematic hardening law and a macroscopic rupture criterion. An efficient material parameters identification process based on finite element model updating type was implemented and the identified parameters set was validated by performing a deep drawing test leading either to full drawing or rupture of the blank. On the other hand, an indicator which rates the strain field of the experiment by quantifying the mechanical information of the test was formulated. The relevance of the indicator was stressed out by the numerical analysis of already known classical as well as heterogeneous tests and the results obtained were validated by a material parameter sensitivity study. Two different optimization approaches were used for designing the heterogeneous test, namely (i) a one-step procedure designing both specimen shape and loading path by using a tool and (ii) a sequential incremental technique designing the specimen shape and the loading path of the specimen considering local displacements. The results obtained revealed that the optimization approach proposed was very promising for designing a single experiment able to fully characterize the several strain paths and amplitudes encountered in sheet metal forming processes
Algorithme de contact quasi-symétrique et conditions aux limites répétitives pour la simulation tridimensionnelle du forgeage by Sorin Popa( Book )

1 edition published in 2005 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

In industry, the numerical simulation of material forming processes is a powerful method of cutting development costs. The finite element analysis software FORGE3® was created to solve large deformations thermo mechanical problems with non-linear material behavior and several deformable bodies. The first part of this thesis presents the application of the repetitive symmetries necessary to reduce the CPU time for the helical gear forging simulation. This type of boundary condition is handled as a special bilateral sticking contact condition between the two symmetry surfaces of the same body, using a master-slave algorithm. Then a similar method is used to apply the contact conditions between the workpiece and the deformable tools, also running the simulation on a reduced domain. A first test series proves the reliability of this method.The second part deals with the improvement of the deformable bodies contact condition with non-coincident meshes. A nodal penalized quasi-symmetric formulation is used to apply the contact equation. This approach allows applying proper boundary conditions on all the nodes of the two surfaces in contact without providing an over constraint problem. A second test series, both academic and industrial shows on one hand the improved accuracy and convergence rate of the new method, and on the other hand the reliability of the software when solving industrial problems
 
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