Contribution à la caractérisation numérique et expérimentale d'assemblages soudés par points soumis à des sollicitations quasi-statiques

Les confrontations calculs/essais les plus recentes montrent que la principale source de dispersion des resultats se situe au niveau de la mauvaise prediction du comportement mecanique et de la rupture des assemblages soudes par point. Pour acceder a la tenue mecanique des assemblages, nous proposons de mettre en place une methodologie fondee sur le concept de base de donnees numerique dont l'interet principal est de limiter le cout d'une caracterisation basee sur l'experimentation seule. L'outil numerique offre en outre une meilleure maitrise des parametres permettant l'analyse et la prediction des comportements locaux. Afin de tenir compte de la diversite des assemblages et des modes de rupture rencontres dans les structures automobiles, trois configurations d'assemblage (0. 7/0. 7mm, 1. 5/1. 5mm et 0. 7/1. 5mm) et trois types de sollicitation de references (traction-cisaillement, traction-pelage et traction en croix) ont ete retenues et les essais experimentaux ont ete realises. La premiere phase de notre travail consiste a simuler numeriquement ces differents essais au moyen de modeles volumiques tres fins. Les analyses sur echantillons montrent que les differentes zones d'un point soude se decomposent en une zone fondue (ZF), une zone affectee thermiquement (ZAT) et le materiau de base (MB). Les differents tests experimentaux ont montre des ruptures de points soudes dans le (mb) pour les essais de traction-cisaillement et dans la ZAT pour les essais de traction-pelage et traction en croix. La prediction numerique du comportement non-lineaire et de la rupture necessite donc la connaissance prealable des differentes lois materielles elasto-plastiques endommageables. Une procedure d'identification par methode inverse des lois de comportement de ces differentes zones a ete mise au point. Cette procedure consiste, par optimisation, a identifier les parametres d'un modele de comportement elasto-plastique en recalant les resultats de la simulation numerique sur les mesures experimentales. Le modele d'endommagement ductile de Gurson a ete retenu afin de predire la rupture du MB et de la ZAT pour l'ensemble des sollicitations. La methode inverse est egalement retenue afin de determiner les differents parametres du modele d'endommagement. La deuxieme phase concerne la modelisation simplifiee de la liaison point soude qui est utilisee pour la simulation du comportement au choc des structures complexes. Les conditions aux limites des modeles volumiques precedents sont modifiees pour acceder aux reponses globales non-lineaires et a la rupture sous sollicitations de traction et de cisaillement pseudo-pures. Ces reponses sont utilisees pour alimenter un nouveau modele macro-geometrique et identifier les parametres d'un critere de rupture multi-sollicitations. La validite de la demarche est verifiee par la simulation simplifiee des essais de traction-cisaillement, traction-pelage et traction en croix.