Article

1 - PRÉSENTATION DU CONTEXTE INDUSTRIEL

2 - MÉTHODOLOGIE DE SIMULATION NUMÉRIQUE DU PROCÉDÉ DE SOUDAGE MAG

3 - APPLICATION À LA TRAVERSE C3

4 - CONCLUSION ET PERSPECTIVES

Article de référence | Réf : BM7762 v1

Simulation numérique du soudage - Application au cas industriel d'une traverse arrière automobile

Auteur(s) : Philippe BRISTIEL

Date de publication : 10 oct. 2010

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RÉSUMÉ

Les trains arrières des véhicules des gammes citadines et compactes recourent de plus en plus à l'emploi de traverses dites déformables, intégrant de nombreuses fonctions liées au comportement du véhicule. Les composants de ces traverses sont obtenus par assemblage de nombreuses pièces soudées entre elles par le procédé MAG (Metal Active Gas). Compte tenu de l'importance du procédé de soudage vis-à-vis du cahier des charges du composant et des difficultés de mise au point de celui-ci, l'utilisation de la simulation numérique comme outil d'analyse et d'aide à la décision s'impose progressivement. L'application de la simulation numérique du soudage chez PSA Peugeot Citroën, dans le cas de la Citroën C3 de deuxième génération, est présentée dans cet article. Un effort important a été consacré au développement d'une méthodologie adaptée aux objectifs et simple dans sa mise en œuvre, permettant aujourd'hui à la simulation numérique d'apporter une réelle valeur ajoutée aux projets concernés par les procédés de soudage.

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ABSTRACT

The rear-end of compact and urban vehicle increasingly include so-called deformable cross-bars which integrate numerous functions related to the behavior of the vehicle. The components of these cross-bars are obtained via the MAG (metal active gas) welding of a large number of parts. Digital simulation as an analysis and decision-making tool has become essential due to the importance of the welding process in the specifications of the component and its complex implementation. The application of the digital simulation of welding within PSA Peugeot Citroën, in the case of the second generation Citroën C3 is presented in this article. Due to the considerable effort made in order to develop a methodology adapted to the objectives and simple to implement, digital simulation brings at this time real added-value to projects involving welding techniques.

Auteur(s)

  • Philippe BRISTIEL : Docteur ENSAM - Pilote Simulation des procédés de soudage et traitements thermiques chez PSA Peugeot-Citroën

INTRODUCTION

La traverse arrière est un composant essentiel du châssis d'une automobile, intégrant de nombreuses fonctions liées au comportement du véhicule. Sur la Citroën C3 de deuxième génération, cette traverse, de type déformable, est constituée de nombreuses pièces en tôles embouties et assemblées par soudage à l'arc. L'impact du procédé de soudage sur la géométrie et la tenue finale de la pièce complique lourdement la phase de mise au point du procédé et peut nécessiter plusieurs itérations avec le travail de conception. Les objectifs du groupe PSA Peugeot Citroën, en termes de réduction des délais et des coûts et d'augmentation de la qualité, plaident donc en faveur d'une approche numérique du procédé de soudage. Même si les logiciels ne permettent pas encore de modéliser toute la physique du procédé, la précision atteinte avec les approches simplifiées appliquées aujourd'hui s'avère déjà tout à fait satisfaisante, et la simulation numérique du soudage apparaît donc plus que jamais comme un outil précieux pour concilier et atteindre ces différents objectifs.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-bm7762


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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - TOUPET (S.) -   Démarche de conception d'un train semi-déformable en avant-projet afin d'optimiser le compromis guidage-filtrage.  -  Revue Ingénieurs de l'automobile, no 763, p. 51-55, sept. 2003.

  • (2) - DUAN (Y.), BOITOUT (F.), LEBLOND (J.), BERGHEAU (J.-M.) -   Simulation numérique du soudage de grandes structures par une approche locale/globale.  -  Revue Mécanique et Industries, no 9, p. 97-102 (2008).

  • (3) - DARCOURT (C.), ROELANDT (J.-M.), RACHIK (M.), DELOISON (D.), JOURNET (B.) -   Simulation du soudage laser de structures aéronautiques.  -  Colloque National en calcul des structures, mai 2005 http://www.utc.fr/lrm/giens05/.

  • (4) - DENIS (S.), ARCHAMBAULT (P.), AUBRY (C.), MEY (A.), LOUIN (J.C.), SIMON (A.) -   Modelling of phase transformation kinetics in steels and coupling with heat treatment residual stress predictions.  -  J. Phys. France, 9, p. 323-332 (1999).

  • (5) - GOLDAK (J.), CHAKRAVARTI (A.), BIBBY (M.) -   A new finite element model for welding heat source.  -  Revue Metallurgical and Materials Transactions B, vol. 15, no 2, p. 97-102,...

1 Outils logiciels

JMatPro : logiciel de calcul de propriétés (thermiques, métallurgiques, mécaniques...) des aciers, fontes, alliages d'aluminium, titane... Site Internet de l'éditeur, Sente Software http://www.sentesoftware.co.uk/jmatpro.aspx

DANTE : librairie de routines couplées à ABAQUS pour la prise en compte des phénomènes métallurgiques http://www.deformationcontrol.com/dante_slide.htm

HAUT DE PAGE

2 Sites Internet

http://hts.asminternational.org : site de l'ASM International/Heat Treating Society, avec livres, articles et informations diverses sur les traitements thermiques, les aciers et le soudage.

http://pastel.paristech.org/ : bibliothèque virtuelle des thèses soutenues dans les grandes écoles de Paris. Plusieurs thèses sur la simulation du soudage sont disponibles en téléchargement.

http://www.matweb.com : base de données en ligne sur les propriétés des matériaux.

http://mits.nims.go.jp/db_top_eng.htm : base de données en ligne sur les propriétés des matériaux, dont diagrammes TRC pour aciers soudage.

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