Modelisation Numerique Et Validation Experimentale Des Contraintes Mecaniques Dans Une Bielle De Motocycles-influence Du Grenaillage De Precontrainte

Résumé: Ce travail décrit les résultats expérimentaux et les solutions numériques caractéristiques d’une bielle, en alliage d’aluminium, provenant d’un motocycle à deux temps qui est de fabrication entièrement Algérienne, sous licence Allemande, dont l’ébauche est obtenue par le procédé de forgeage à la presse hydraulique. Le travail expérimental porte sur l’évaluation des contraintes résiduelles provoquées par le procédé de la mise en forme du matériau et le cyclage thermique. La diffraction des rayons x montre que les résultats obtenus sont cohérents avec ceux de la simulation numérique du procédé de forgeage et du cyclage thermique. L’étude numérique a impliquée l’utilisation de la méthode des éléments finis en utilisant des logiciels permettant d’évaluer le champ de contraintes engendrées lors de la mise en forme ainsi que la mise ne service de la bielle. A l’aide d’un logiciel d’analyse numérique utilisant la méthode de calcul par éléments , le forgeage est simulé en tenant compte des principaux paramètres: la vitesse, la température et les caractéristiques mécaniques du matériau. Les résultats permettent d’optimiser la forme des gravures dans la matrice. La forme de la bielle est obtenue à partir d’un barreau cylindrique plein puis forgé à une température de 500° en une seule passe. Pour cela nous avons utilisé un outil de simulation qui est forge2,3 qui nous a permis d’évaluer les contraintes introduites par le procédé de forgeage. Nous avons ensuite déterminé les contraintes engendrées par le chargement de la bielle pendant le fonctionnement, pour cela nous avons utilisé un outil de simulation MSC NASTRAN. La modélisation de la bielle a été crée à l’aide du logiciel de C.A.O. Solid Edge. Nous avons procédé également à un traitement de surface par grenaillage de précontraintes afin de créer des contraintes de compression à la surface du matériau et retarder le mécanisme de fissuration et de l’endommagement de la bielle. Dans ce cas les mesures par diffraction de neutron confirment les résultats obtenus par rayons x . L’analyse en profondeur réalisée par diffraction de neutron nous permet d’observer la zone de contraintes en traction qui est de niveau faible ; σxx ≈ σyy ≈ 50 MPa ; et répartie sur une très grande profondeur ( 0,75 à 5 mm)

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