Objectifs :

1. Objectifs : • Établir des lois de comportement en frottement plus complexes que la simple loi de Coulomb • Valider l’intérêt de l’implémentation de ces lois dans les codes de simulation numérique • (critère : amélioration de la qualité des résultats numériques) Club Frottement et Simulation numérique

2. Industriels • Corus • ESI/Dynamic Software • Ocas/Sidmar • Pechiney • PSA Peugeot Citroën • Snecma • Usinor (Sollac - Cockerill) • Universités • École des Mines d’Albi • École des Mines de Paris • INSA Lyon • IUT Besançon / LMA • LMA (CNRS) • TNO • Twente University Participants :

3. Démarche : • Étape n° 1 - Essais expérimentaux • Réalisation d’essais tribologiques • (IUT Besançon - Pechiney - Sollac - Cockerill) • Réalisation d’une pièce simple sensible au frottement • (RDCS) • Étape n°2 - Simulation numérique • Validation de la loi de comportement mécanique retenue • Implémentation des lois de frottement évolutives • (Tous) • Étape n°3 - Validation

4. Étape n°1 : • Un produit : Acier galvanisé • Un lubrifiant : Huile Quaker 6130 • Deux paramètres : • Pression • Vitesse de glissement • Chaque partenaire utilise ses propres méthodes pour déterminer les coefficients de frottement (appareil, outil et procédure) • Éviter les difficultés du Club Grippage

5. Étape n°2 : • 4 logiciels éléments finis commerciaux • ABAQUS (RDCS) • AUTOFORM (LEDEPP) • MARC (CRV Pechiney) • OPTRIS (PSA et ESI/Dynamic Software) • ainsi que quelques logiciels maisons …

6. Étape n°3 : • Validation de l’intérêt des lois de frottement évolutives sur une ou plusieurs pièces plus ou moins complexes

7. Étape n°1 : Essais de frottement • En dépit de différences significatives du point de vue quantitatif entre les résultats expérimentaux, tous les essais réalisés conduisent aux mêmes tendances : • Effet significatif de la pression • Effet faible de la vitesse de glissement • L’expression finalement adoptée pour décrire la loi de frottement évolutive est la suivante : avec Po égale à 10-2 or 10-3 et Vgo / µ = µstatique lorsque Vg = 0

8. Étape n°1 : Essais de d’emboutissage Réalisation d’un godet cylindrique lubrifié à l’aide d’un film plastique huilé (l’objectif étant de minimiser le frottement)

9. Étape n°1 : Caractéristiques mécaniques Essais Colt (LEDEPP) • Loi de comportement de l’acier galvanisé • Coefficient de Lankford : r0 , r45 et r90 • Loi de comportement :

10. Étape n°1 : Bilan et Actions futures • Lois de frottement évolutives • Détermination expérimentale du coefficient de frottement statique • (CEMEF - IUT Besançon) • Simulation numérique d ’une transition µstatique à µdynamique par le LMA Marseille (rôle de µstatique en mise en forme par emboutissage) • Détermination des coefficients de la loi (a, b, c et d) • Extrapolation des domaines de validité des lois

11. Étape n°2 : Validation de la loi de comportement de l ’acier Déformations majeures Déformations mineures • Exemple : OPTRIS • µ = 0.01 Distribution des déformations (0°) Résultats expérimentaux Résultats numériques Distribution des déformations (45°)

12. Étape n°2 : Validation de la loi de comportement de l ’acier • Exemple : Autoform • µ = 0.01

13. Étape n°2 : Bilan et actions futures • Loi de comportement de l ’acier galvanisé • Résultats tout à fait satisfaisants avec la loi polynomiale

14. Étape n°3 : Actions futures • Implémentation de la loi dans les codes de simulation disponibles • Comparaison entre les résultats numériques µCoulomb, µévolutif et l’expérience.