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Theses

Modélisation thermomécanique tridimensionnelle par éléments finis de la coulée continue d'aciers

Résumé : Nous avons proposé une modélisation thermomécanique de la coulée continue d'acier en trois dimensions. Notre approche permet d'obtenir la solution thermomécanique stationnaire du procédé, sur toute la machine. Il est alors possible de déduire l'histoire thermique et mécanique du produit en visualisant les cartes de contraintes ou de température. Un des résultats attendus de notre étude concerne les déflections entre les rouleaux qui traduisent le gonflement, à l'origine des ségrégations. Nous avons basé notre étude sur la stratégie globale instationnaire, en adoptant une approche purement lagrangienne. Nous simulons l'apport continuel de matière, grâce à l'introduction d'un outil d'injection situé sur la face supérieure du domaine. La face inférieure du domaine admet la cinématique de l'outil de guidage du procédé. Ainsi, le maillage augmente constamment selon un chemin délimité par les rouleaux. L'évolution du maillage -création de nouveaux noeuds- est gérée de manière locale par une technique de recollement de maillages. D'un point de vue modélisation, nous résolvons les équations instationnaires de conservation de l'énergie, de la matière et de la quantité de mouvement. Le problème mécanique est abordé selon une approche de type milieu monophasé équivalent; nous négligeons les phénomènes de convection naturelle et de macroségrégation, mais les phénomènes de dilatation thermique et de retrait à la solidification sont pris en compte. La zone solide est supposée obéir à un comportement élasto-viscoplastique, dont la rhéologie est donnée par les lois de la littérature. Les zones pâteuse et liquide sont supposées obéir respectivement à un comportement viscoplastique et newtonien. Nous avons validé, avec succès, notre approche sur plusieurs cas et nous l'avons appliqué à deux machine de coulée industrielles.
Document type :
Theses
Complete list of metadatas

https://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001334
Contributor : Ecole Mines Paristech <>
Submitted on : Tuesday, July 26, 2005 - 8:00:00 AM
Last modification on : Tuesday, July 21, 2020 - 3:22:13 AM
Document(s) archivé(s) le : Thursday, September 30, 2010 - 7:02:52 PM

Identifiers

  • HAL Id : pastel-00001334, version 1

Citation

Frédéric Costes. Modélisation thermomécanique tridimensionnelle par éléments finis de la coulée continue d'aciers. Sciences de l'ingénieur [physics]. École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2004. Français. ⟨NNT : 2004ENMP1267⟩. ⟨pastel-00001334⟩

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