Intégration de la phase de mise en oeuvre dans le dimensionnement des pièces industrielles forgées

Pierre-Olivier Bouchard (1)

1 CEMEF - Centre de Mise en Forme des Matériaux

Les pièces de forge sont universellement reconnues pour leurs bonnes propriétés mécaniques, notamment en fatigue. L'approche proposée ici consiste à intégrer la simulation du forgeage dans le dimensionnement en fatigue des pièces forgées. Le fibrage est l'une des caractéristiques principales du forgeage. A l'aide du logiciel FORGE2005®, le fibrage est calculé tout au long des opérations de mise en forme. Ce fibrage, ainsi que les contraintes résiduelles sont ensuite introduits dans des outils de dimensionnement pour améliorer la prédiction du calcul de durée de vie en fatigue. Par contre, les critères de fatigue actuels, basés sur des modèles isotropes, ne permettent pas de valoriser le sens long de ce fibrage, et par là les pièces de forge, car c'est en général dans ce sens que ces pièces sont le plus sollicitées. Une extension anisotrope du modèle de Morel est proposée sur la base d'une campagne expérimentale effectuée sur des éprouvettes prélevées à 0°, 45° et 90° par rapport à la direction de fibrage. Une modélisation à l'échelle micro (DIGIMICRO) permet également de mieux comprendre le rôle des inclusions sur les sollicitations en fatigue. La mise en place d'une chaîne de simulation virtuelle globale à l'échelle d'un composant industriel, associée à des modélisations des évolutions microstructurales, permet de mieux comprendre et de quantifier le rôle du fibrage sur les propriétés en fatigue à grand nombre de cycles des pièces forgées.

Domaines: Matériaux

Pierre-Olivier Bouchard. Intégration de la phase de mise en oeuvre dans le dimensionnement des pièces industrielles forgées. La Forge, 2008, 32, pp.Pages 14-18. ⟨hal-00834099⟩