CFM 2019

Application de la stéréo-corrélation d'images numériques globale à l'identification des paramètres d'une loi de comportement
Guillaume Colantonio  1@  , Eduard Marenic  2@  , Jean-Charles Passieux  2@  
1 : Institut Clément Ader  (ICA)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA) - Toulouse, Université Paul Sabatier (UPS) - Toulouse III, IMT Mines Albi, Institut Supérieur de l'Aéronautique et de l'Espace (ISAE), CNRS : UMR5312
2 : Institut Clément Ader  (ICA)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA) - Toulouse, Université Paul Sabatier (UPS) - Toulouse III, IMT Mines Albi, Institut Supérieur de l'Aéronautique et de l'Espace (ISAE), CNRS : UMR5312

L'usage d'un maillage éléments finis dans la corrélation d'images numériques est de plus en plus répandu en mécanique expérimentale. La récente mise au point d'un formalisme de stéréo-corrélation d'images numériques (SCIN) globale, basée sur un modèle éléments finis, permet de réaliser une mesure de champ cinématique en trois dimensions directement dans le repère physique. De plus, le champs cinématique expérimental est exprimé sur le même support de discrétisation que le modèle numérique éléments finis ; ce qui permet de grandement simplifier le dialogue entre les essais et la simulation.

Le but principal de cette étude est de développer une méthode d'identification des propriétés mécaniques d'un matériau à partir de mesures par SCIN globale.

Une méthode de calibration d'un modèle non-linéaire de caméras, qui permet d'exprimer le problème dans le repère physique, est proposée. La suite de la procédure en SCIN, qui consiste à effectuer une mesure de forme, puis à faire la mesure de déplacement, est également réalisée dans le formalisme SCIN globale. Ainsi, un champ cinématique expérimental en trois dimensions des surfaces visibles d'une éprouvette peut-être obtenu.

L'utilisation du même maillage éléments finis pour la mesure et pour la simulation permet de comparer les champs cinématiques expérimentaux et simulés. C'est ce qui est en particulier exploité pour l'identification des paramètres d'une loi de comportement mécanique dans les algorithmes classiques de type « FEMU » (Finite Element Model Updating). Le principe est de mettre à jour les paramètres afin que le résultat d'une simulation numérique, calculée avec des conditions aux limites adéquates, soit le plus proche possible de la mesure, au sens d'une norme donnée.

Cette méthode d'identification à partir de stéréo-corrélation globale est appliquée au cas d'une éprouvette plane trouée en acier, où les paramètres d'une loi de comportement élasto-plastique sont recherchés. Par ailleurs, le résultat de l'identification est comparé à l'identification plus classique à partir d'une corrélation d'images numériques 2D associée à une simulation 2D.


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