Modélisation du soudage d'alliages d'aluminium par friction et malaxage

L'objectif de l'etude consiste en l'etablissement d'une modelisation predictive du procede avec des temps de calcul acceptables en vue d'optimiser le procede vis-a-vis de la tenue mecanique de l'assemblage soude. Le modele mis en place est constitue de deux etapes sucessives. Lors de la premiere etape, un calcul stationnaire thermohydrodynamique couple permet d'obtenir le champ de temperature et l'ecoulement de matiere autour de l'outil. Pour cela, un comportement purement visqueux est adopte et la zone de contact outil-matiere est modelisee par des conditions de glissement. Des donnees experimentales obtenues par thermographie infrarouge ont permis de fixer deux parametres de ce modele. La seconde etape du modele s'appuie sur un comportement elastoviscoplastique pour determiner l'etat mecanique residuel d'un assemblage. Pour cela, l'ecoulement de matiere permet de suivre l'histoire de chaque particule, en particulier lors de leur passage autour de l'outil. Le champ de temperature permet de quantifier la dissolution des precipites durcissants au sein de l'alliage et de tenir compte de la variation avec la temperature des parametres de la loi de comportement adoptee. En outre, la fraction de precipites dissous est reliee a la limite d'elasticite du materiau. Une methode de calcul stationnaire est utilisee pour obtenir directement l'etat stationnaire des variables mecaniques. Les resultats obtenus sont en accord avec des profils de contraintes residuelles publies dans la litterature. De plus, l'influence de la vitesse de soudage et de la vitesse de rotation de l'outil a ete etudiee au regard des contraintes residuelles simulees.