CFM 2019

Modélisation de la coupe orthogonale d'un composite hybride CFRP/Ti et analyse de l'interaction inter-matériaux à l'interface
Lhoucine Boutrih  1@  , Lanouar Ben Ayed, Mohammed Nouari@
1 : Laboratoire dÉtude des Microstructures et de Mécanique des Matériaux (site GIP-InSIC)  (LEM3)
Université de Lorraine, Centre National de la Recherche Scientifique : UMR7239

Les composites hybrides sont des matériaux issus d'un assemblage entre les composites standards et alliages métalliques, comme les CFRP et les alliages d'aluminium ou de titane. Ces matériaux sont adaptés pour de nombreuses applications grâce à leurs propriétés mécaniques élevées. Cependant, l'usinage des composites hybrides reste une tâche difficile en raison de leur mauvaise usinabilité. Il est donc nécessaire de proposer un outil capable de reproduire les phénomènes physiques qui peuvent intervenir lors de la coupe. Peu de travaux de recherche sur la modélisation de la coupe d'un composite hybride existent dans la littérature. Dans ce travail, un modèle de coupe complet est développé en prenant en compte les différentes phases d'un composite hybride à savoir, la phase composite, la phase métallique et les interfaces (CFRP/CFRP ou CFRP/Ti).

Dans un premier temps, une étude est réalisée pour comprendre les phénomènes physiques intervenant dans chaque phase. Un modèle 2D élastoplastique couplé à l'endommagement a été implémenté dans le code Abaqus/Explicit via la subroutine VUMAT. Ce travail a permis de prédire l'endommagement induit par le processus de formation du copeau et de calculer les efforts d'usinage.

Dans la suite de ces travaux, une attention particulière sera portée pour analyser l'impact de l'interface CFRP/Ti sur l'endommagement induit, la morphologie de copeaux et les efforts de coupe.


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