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Saadlaoui Yassine

Simulation numérique du procédé de fusion sélective par laser par une approche couplant les écoulements du fluide et les déformations du solide

Mardi 3 avril 2018, 13h, ECL bât I11 salle de réunion 1er étage

Simulation numérique du procédé de fusion sélective par laser par une approche couplant les écoulements du fluide et les déformations du solide

Les procédés de soudage impliquent des températures élevées et des conséquences métallurgiques et mécaniques qui doivent être contrôlées. Pour cela, des simulations numériques ont été développées pour étudier les effets du processus sur la structure finale. Pendant le processus de soudage, le matériau subit des cycles thermiques qui peuvent générer différents phénomènes physiques, tels que des changements de phase, des changements de microstructure et des contraintes résiduelles et des distorsions. Dans ce contexte, la simulation de l’évolution de la température dans la pièce doit tenir compte l’écoulement du fluide dans le bain de soudure. Le but de ce travail est donc de proposer une nouvelle approche pour une telle simulation prenant en compte les effets de tension de surface (incluant à la fois « l’effet de courbure » et « l’effet Marangoni »), les forces de flottabilité et le mouvement de la surface libre.
L’approche proposée est validée en se basant sur deux tests numériques. Le premier est le problème du ballottement qui consiste à suivre l’oscillation d’un liquide dans un container. Le deuxième est un benchmark d’une simulation d’un cas du soudage par point. Par la suite, l’effet de l’écoulement fluide sur l’évolution de la température est étudié dans le cas du soudage laser. Les résultats montrent une grande influence de l’écoulement fluide sur la distribution de la température et la morphologie du bain soudé.

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Maillage 3D pour la simulation du soudage laser
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Champ de température, et vecteur vitesse de l’écoulement fluide (plan YZ) : simulation du soudage laser

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