Contribution à la modélisation expérimentale et numérique des instabilités plastiques en hydroformage des tôles minces

Contribution of numerical and experimental modelling of plastic instabilities of thin sheets hydroforming

¹ UR-MSSDT(99-UR11-46) b -ESSTT c, 5 Av. Taha Hussein, Montfleury 1008, Tunis, Tunisie
² UTT-ICD/Projet GAMMA3 INRIA, Domaine de Voluceau-Rocquencourt, BP 105, 78153 Le Chesnay, France

^a Auteur pour correspondance : mohamedali.rezgui@esstt.rnu.tn

Reçu : 21 Mars 2009
Accepté : 9 Décembre 2009

Résumé

Dans cette étude, on présente une contribution à la modélisation expérimentale et numérique du comportement élastoplastique endommageable anisotrope de tôles destinées à la mise en forme. L’accent est mis sur la localisation des instabilités plastiques induites par l’anisotropie plastique et l’endommagement. La procédure d’identification des paramètres matériau du modèle de comportement est basée sur une approche inverse d’optimisation s’appuyant sur des essais de traction orientés, associée à des simulations numériques (Abaqus/Standard et Matlab). La validation de la procédure proposée a pu être menée grâce à une confrontation entre simulations numériques et résultats expérimentaux obtenus sur des éprouvettes caractéristiques des tôles minces texturées en acier doux. L’application est ensuite faite à la simulation de procédés de gonflement hydraulique de ces tôles avec prévision de l’endommagement ductile. Plusieurs cas en expansion libre (matrices circulaires et elliptiques) et en expansion dans des cavités de matrice seront présentés et des comparaisons avec les résultats expérimentaux seront réalisées.

Abstract

In this study, one presents experimental and numerical methodologies which aim to improve the plastic instabilities localisation induced during the 3D thin sheet hydroforming. This methodology is based on elastoplastic constitutive equations accounting for non-linear anisotropic hardening coupled to ductile damage. The experimental study is dedicated to the identification of material parameters from the global measure of tensile tests of anisotropic specimens. The validation of the procedure suggested could be carried out thanks to a confrontation between numerical simulations and experimental results obtained on thin sheets textured of mild steel. The application is then made to the simulation of hydroforming processes of these sheets with forecast of the ductile damage. Several cases of experimental and numerical tests free expansion with circular and elliptic dies and conditioned expansion in various dies are presented. Comparisons with the experimental results will be realized.