Modélisation de la coupe orthogonale d'un composite hybride CFRP/Ti et analyse de l'interaction intermatériaux à l'interface - Université de Lorraine Access content directly
Conference Papers Year : 2019

Modélisation de la coupe orthogonale d'un composite hybride CFRP/Ti et analyse de l'interaction intermatériaux à l'interface

Abstract

Les composites hybrides sont des matériaux issus d’un assemblage entre les composites standards et alliages métalliques, comme les CFRP et les alliages d’aluminium ou de titane. Ces matériaux sont adaptés pour de nombreuses applications grâce à leurs propriétés mécaniques élevées. Cependant, l’usinage des composites hybrides reste une tâche difficile en raison de leur mauvaise usinabilité liée aux problèmes d’usure de l’outil engendrée par le changement de la nature de matériau usiné, notamment à l’interface. Il est donc nécessaire de proposer un outil numérique capable de reproduire les phénomènes physiques, qui peuvent intervenir dans les différentes phases d’un composite hybride à savoir, la phase composite, la phase métallique et les interfaces (CFRP/CFRP ou CFRP/Ti). Dans ce travail, trois modèles ont été couplés pour reproduire les phénomènes intervenant lors de l’opération de la coupe orthogonale des composites hybrides. Premièrement, un modèle basé sur une approche méso-mécanique a été considérée avec une loi élastoplastique couplé à l’endommagement est implémenté via la Subroutine (VUMAT) [1]. Deuxièmement, Le Titane a été modélisé avec un comportement thérmo-élastoplastique, un critère d’endommagement de Johnson & Cook [2] est ensuite utilisé pour reproduire la rupture de la phase métallique. Finalement, l’interface CFRP/Ti est considérée comme un troisième constituant est modélisée avec les éléments cohésifs dont l’endommagement est contrôlé par des critères de traction-séparation. Le modèle de coupe complet est développé afin d’analyser l’effet des paramètres de coupe sur les efforts d’usinage (force de coupe et force d’avance), et l’endommagement induit lors du procédé de la coupe orthogonale. En termes de résultats, la tendance des efforts d’usinage, les mécanismes de formation des copeaux dans les deux phases et l’endommagement induit dans l’interface, montrent une bonne concordance avec les observations expérimentales.
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Dates and versions

hal-03375730 , version 1 (13-10-2021)

Identifiers

  • HAL Id : hal-03375730 , version 1

Cite

Lhoucine Boutrih, L. Ben Ayed, Mohammed Nouari. Modélisation de la coupe orthogonale d'un composite hybride CFRP/Ti et analyse de l'interaction intermatériaux à l'interface. Congrès Francais de Mécanique, Aug 2019, Brest, France. ⟨hal-03375730⟩
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