Candidat à la maîtrise
±Ę°ů´ÇÂá±đłŮ:ĚýModĂ©lisation du processus de formage mĂ©tal/composite.
Oluwajuwon.folorunsho [at] mail.mcgill.ca (Mail)
Superviseur: Prof. Pascal Hubert
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Bien que l'intĂ©rĂŞt pour le dĂ©veloppement de nouveaux procĂ©dĂ©s adaptĂ©s Ă la fabrication d'hybrides mĂ©tal/composite ait considĂ©rablement augmentĂ© ces dernières annĂ©es, des travaux considĂ©rables restent Ă rĂ©aliser afin de comprendre et prĂ©dire les mĂ©canismes de dĂ©formation se produisant lors de la fabrication des hybrides. composants en utilisant un processus de formage en une seule Ă©tape. Le CNRC et 91ÉçÇř aimeraient donc combiner leurs efforts pour dĂ©velopper un outil de modĂ©lisation capable de prĂ©dire une telle dĂ©formation. Pour atteindre cet objectif, les expertises complĂ©mentaires du CNRC et de 91ÉçÇř seront mises Ă profit puisque le CNRC a dĂ©jĂ dĂ©veloppĂ© une expertise dans la fabrication d'hybrides, tandis que l'Ă©quipe du professeur Hubert possède de fortes capacitĂ©s de modĂ©lisation. A terme, ces travaux aboutiront au dĂ©veloppement d'un outil de modĂ©lisation permettant de prĂ©dire la dĂ©formation du mĂ©tal et l'orientation des fibres afin de fournir les informations nĂ©cessaires Ă la conception des composants et des outils de production.
Dans les premières tâches du projet, des modèles de matĂ©riaux individuels pour les composites et les mĂ©taux seront dĂ©veloppĂ©s. Le dĂ©veloppement de diffĂ©rents modèles de matĂ©riaux sera clĂ© pour prĂ©dire le comportement de mise en forme d'hybrides mĂ©tal/composite fabriquĂ©s selon plusieurs configurations et utilisant diffĂ©rents matĂ©riaux. Dans un premier temps, la sĂ©lection des matĂ©riaux sera effectuĂ©e en collaboration avec le CNRC et les partenaires industriels de STAMP Hybrids. Ensuite, les matĂ©riaux sĂ©lectionnĂ©s seront caractĂ©risĂ©s Ă 91ÉçÇř et au CNRC. Les rĂ©sultats de la caractĂ©risation seront ensuite utilisĂ©s pour dĂ©velopper les modèles de matĂ©riaux individuels. Les rĂ©sultats de simulation pour les modes de dĂ©formation simples seront ensuite utilisĂ©s pour comparer les rĂ©sultats calculĂ©s aux donnĂ©es d'essais de matĂ©riaux obtenues. Si nĂ©cessaire, des ajustements aux modèles de matĂ©riaux seront apportĂ©s afin d'obtenir la meilleure adĂ©quation entre les comportements prĂ©dits et mesurĂ©s. Suite au dĂ©veloppement et Ă la validation des modèles de matĂ©riaux individuels, la dĂ©formation des composites hybrides mĂ©tal-thermoplastique sera modĂ©lisĂ©e. Deux approches seront considĂ©rĂ©es : (i) la modĂ©lisation de la configuration hybride sous forme d'un certain nombre de tĂ´les composites et mĂ©talliques et (ii) le dĂ©veloppement d'un modèle de matĂ©riau constitutif hybride pouvant ĂŞtre implĂ©mentĂ© dans un modèle d'Ă©lĂ©ments finis. Le modèle hybride dĂ©veloppĂ© sera ensuite validĂ© Ă partir d'expĂ©riences de formation. Ces expĂ©riences de formage seront rĂ©alisĂ©es par l’équipe Advanced Polymer Composite (APC) du CNRC Ă l’aide de l’infrastructure de formage du CNRC situĂ©e Ă Boucherville. Pour ces essais, un outil de niveau de difficultĂ© intermĂ©diaire sera utilisĂ©. Une analyse de sensibilitĂ© sera ensuite effectuĂ©e Ă l'aide du modèle hybride dĂ©veloppĂ© pour les paramètres et plages de paramètres d'intĂ©rĂŞt sĂ©lectionnĂ©s conjointement par 91ÉçÇř et le CNRC. L'analyse de sensibilitĂ© identifiera la sensibilitĂ© des diffĂ©rents rĂ©sultats du processus aux variations des paramètres des matĂ©riaux et du processus. Enfin, le modèle dĂ©veloppĂ© sera utilisĂ© pour prĂ©dire les conditions de processus appropriĂ©es pour la fabrication d'un dĂ©monstrateur technologique de complexitĂ© accrue. Plus prĂ©cisĂ©ment, le modèle dĂ©veloppĂ© sera utilisĂ© pour identifier une fenĂŞtre de traitement appropriĂ©e pour minimiser les Ă©carts dimensionnels des pièces finales et amĂ©liorer la qualitĂ© des composants produits. Ce dĂ©monstrateur sera sĂ©lectionnĂ© par les partenaires industriels du projet STAMP Hybrids en collaboration avec le CNRC. Suite Ă la dĂ©termination de la fenĂŞtre de traitement, des essais expĂ©rimentaux seront effectuĂ©s par le CNRC pour valider ces conditions de traitement. La comparaison entre les simulations et les expĂ©riences sera ensuite utilisĂ©e pour Ă©valuer les limites de l'approche de modĂ©lisation proposĂ©e pour la mise en forme hybride mĂ©tal-composite. Des lignes directrices pour la modĂ©lisation du processus de formage de composites hybrides mĂ©tal seront ensuite rĂ©digĂ©es Ă partir des travaux rĂ©alisĂ©s dans le cadre de ce projet.
Dans ce projet, 91ÉçÇř sera en charge de la caractĂ©risation des matĂ©riaux et du dĂ©veloppement du modèle de dĂ©formation. Le rĂ´le du CNRC consistera notamment Ă assister 91ÉçÇř lors de la caractĂ©risation des matĂ©riaux composites. Le rĂ´le du CNRC consistera Ă©galement Ă effectuer des essais de formage et Ă caractĂ©riser les pièces fabriquĂ©es pour valider les modèles dĂ©veloppĂ©s. Les partenaires industriels participant au projet STAMP Hybrids seront en charge de sĂ©lectionner un dĂ©monstrateur technologique prĂ©sentant un niveau de challenge pertinent pour les secteurs de l'automobile et des transports.
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