Contribution à l’étude expérimentale et à la simulation numérique de la loi de frottement entre deux matériaux par des essais de torsion

Abstract

Ce travail est une contribution à l’étude du comportement surfacique des matériaux et la modélisation du contact avec ou sans frottement. Ceci afin de prédire avec précision la géométrie d’un lopin après déformation plastique en tenant compte de la loi de frottement dite de la vague plastique, introduite depuis plusieurs années pour améliorer les conditions de mise en forme. La mise en oeuvre de la loi de frottement dans un code de calcul impose l’identification expérimentale des paramètres de frottement par des essais adaptés : des essais de torsion et de traction pour déterminer les caractéristiques mécaniques des matériaux des différentes éprouvettes cylindriques en alliage d’Aluminium (AlSi8Cu3), des essais de dureté et une étude métallographique pour l’identification des propriétés mécaniques de ces éprouvettes. Nous avons validé les essais de torsion des éprouvettes recuites en alliage d’aluminium à 1/3 de rupture, à 2/3 de rupture puis jusqu'à rupture. Ces essais nous ont permis de déterminer les modules de Young et de cisaillement ; d’effectuer des tests de dureté ; de procéder à l’étude métallographique et à la détermination du coefficient d’écrouissage et du coefficient de résistance de cet alliage. Des essais de traction ont été effectués pour valider les valeurs trouvées dans l’essai de torsion. Une étude comparative entre les modèles théoriques effectués par simulation par l’outil Abaqus et les essais expérimentaux est présentée.