Modélisation numérique du flambage des plaques minces et applications au laminage

Thin sheet buckling modeling and applications for strip rolling

¹ École des Mines de Paris-ParisTech-CEMEF (UMR CNRS 7635), BP 207, 1 rue Claude Daunesse, 06904 Sophia-Antipolis-Cedex, France
² LPMM (UMR CNRS 7554), ISGMP, Université de Paul Verlaine-Metz, Ile de Saulcy, 57045 Metz, France
³ ArcelorMittal Research Maizières, R&D Industrial Operations, BP 30320, Voie Romaine, 57283 Maizières, Les Metz Cedex, France

Auteur de correspondance : sami.abdelkhalek@ensmp.fr

Reçu : 20 Avril 2009

Résumé

Dans certains procédés de mise en forme, tel que le laminage, l'apparition des contraintes résiduelles est inévitable et peut engendrer le flambage qui se traduit en défauts géométriques. Ceci exige la modélisation de ce phénomène d'instabilité mécanique afin de bien définir la forme et l'amplitude de ces défauts. Cela nécessite un modèle complet ayant des capacités pour le calcul du post-flambage. Dans le présent article, on présente un modèle de flambage possédant la faculté de détecter la charge critique de flambage et la forme post-flambée d'une plaque sous contraintes résiduelles. Des applications à des cas académiques et un cas de laminage seront aussi traités.

Abstract

In some material forming processes, as in strip rolling, residual stresses inevitably appear and may resulting buckling which is translated to geometric defects. This requires predicting this mechanical instability phenomenon in order to define defect geometry and amplitude. For that reason, a complete buckling model having a post-buckling computing capability is recommended. In this paper, we present a residual stress buckling plate model which has a critical load and post-buckling computing capability. Several academic applications and a rolling case are treated.