Méthode de type Galerkin discontinu appliquée aux équations d'Euler linéarisées en écoulement uniforme ou non

Nous présentons une nouvelle méthode de type Galerkin-discontinu appliquée à la résolution numérique des équations d'Euler linéarisées autour d'un écoulement uniforme ou non. Nous utilisons une formulation centrée pour approcher les intégrales en surface et un schéma de type saute-mouton en temps. Nous construisons une condition aux limites absorbante et une condition aux limites réfléchissante. Nous démontrons dans le cadre d'un écoulement uniforme le caractère non diffusif de notre schéma ainsi qu'une condition de stabilité $L^2$ de type CFL, tandis que dans le cadre non uniforme nous disposons de bilans énergétiques hautement dépendant de la régularité de l'écoulement. Nous illustrons les capacités de notre schéma sur plusieurs cas tests

Méthode de type Galerkin-discontinu pour la propagation des ondes en aéroacoustique

Nous présentons une nouvelle méthode de type Galerkin-discontinu appliquée à la résolution numérique des équations d'Euler linéarisées autour d'un écoulement uniforme ou non. Nous utilisons une formulation centrée pour approcher les intégrales en surface et un schéma de type saute-mouton en temps. Nous construisons une condition aux limites de type absorbante et une condition aux limites de type réfléchissante. Nous démontrons dans le cadre d'un écoulement uniforme une condition de stabilité L^2 de type CFL. Nous illustrons les capacités de notre schéma sur plusieurs cas tests

Permeability Computation on a Representative Volume Element (RVE) of Unidirectional Disordered Fiber Arrays

International audienceAn efficient method to compute the permeability of disordered fibrous arrays is proposed. A stabilized mixed finite element method is used with an immersed domain approach to represent the porous material at its microscopic scale. Therefore, the Stokes equations are solved in the whole domain (including solid part) using a penalization method. The accuracy is controlled by refining the mesh around the fluid-solid interface defined by a level-set function. Using homogenization techniques, the permeability of an RVE is obtained. Furthermore, a new method to generate disordered fibers in function of the porosity, Φ, and other microstructural parameters is proposed and a study of the effect of inter-fiber spacing on K, the permeability tensor, is performed. This task was achieved using parallel computation and over 460 simulations were carried out in two-dimensional RVEs consisting of over 555 fiber

Schémas en volumes finis avec flux centrés : application à l'aéroacoustique

Après avoir sous différentes formes linéarisé les équations d'Euler et fait des rappels théoriques, nous étudions un schéma de type saute-mouton, non diffusif et stable sous une condition de type CFL dans le cadre de petites pertubations autour d'un écoulement uniforme. Nous élargissons en suite l'étude au cas de petites pertubations autour d'un écoulement stationnaire en une dimension d'espace illustrée par l'évolution d'un pulse dans une tuyère

Understanding and Modeling of Void Closure Mechanisms in Hot Metal Forming Processes: A Multiscale Approach

International audienceAfter casting, metal ingots may contain voids of different shapes and sizes which need to be eliminated in order to deliver a sound material. Hot metal forming processes are regularly used in the industry to reach this goal, but the calibration of these processes to get a complete closure of internal voids is still an issue. Existing models in the literature are either based on explicit full-field approaches or micro-analytical approaches. Both approaches have significant limitations regarding industrial issues. A new multiscale approach is thus proposed here. Based on realistic macroscopic loading conditions, extracted from the process scale, meso-scale simulations are conducted on a representative volume element containing an ellipsoidal void. The ellipsoidal void's shape factor and orientation with respect to the loading direction are considered in the void closure evolution law in addition to the classical mechanical parameters (equivalent plastic strain and stress triaxiality ratio). Several process and void morphological parameters are analyzed regarding void closure and the proposed mean field model is validated by comparison with explicit full field simulations of hot rolling

Une nouvelle méthode de volume immergé pour la modélisation numérique de l'endommagement ductile à l'échelle des microstructures

International audienceUne nouvelle méthode de volume immergé est présentée pour simuler la germination, croissance et coalescence de porosités à l'échelle des microstructures composant les matériaux métalliques ductiles. En s'appuyant sur un outil de remaillage automatique spécialement développé durant ce travail, la méthode proposée permet des analyses éléments finis en grandes déformations, ainsi que la modélisation de la germination et de la coalescence, là où la plupart des travaux se limitent à la prédiction de l'apparition de ces deux phénomènes

Analyse multi-échelle de la refermeture de porosités, appliquée à la mise en forme des métaux à chaud

National audienceLe comportement en refermeture de porosités est étudié par éléments finis, à l'échelle d'un volume élémentaire représentatif. Les maillages sont générés à partir de géométries réelles de porosités obtenues par tomographie aux rayons X. Les simulations sont réalisées avec des conditions aux limites représentatives des conditions industrielles réelles. Il est démontré que l'état de contraintes présente une influence de premier ordre sur le comportement en refermeture, devant d'autres paramètres mécaniques. L'impact de la géométrie de la porosité est également étudié via la génération de géométries équiva-lentes représentatives. Celle-ci présente également une influence de premier ordre sur le comportement en refermeture

Finite Element Modeling of Void Nucleation, Growth and Coalescence for Large Plastic Strain and Complex Loading Paths

Proceedings http://mech.fsv.cvut.cz/cfrac/proceedings.pdfInternational audienceDuctile damage prediction is still an important issue in the mechanical industry. Ductile failure criteria as well as coupled damage models were enhanced in the last decade by accounting for the influence of stress triaxiality ratio and Lode angle. For the Gurson-Tvergaard-Needleman (GTN) model, these improvements were essentially made for the growth and coalescence stages based on unit-cell models in which the behavior of a single ellipsoidal void is studied under various loading conditions. In the present work, the stage of nucleation is also addressed in addition to void growth and coalescence for large plastic strain and different particle/void morphologies

On the role of particles distribution on damage and fatigue mechanisms

International audienceDamage and fatigue properties of steel grades are often related to particles shape and chemical composition. To understand the role of particles on damage and fatigue mechanisms numerical modelling at the microscale level can be helpful. It is shown here how forging can induce an oriented microstructure (grain flow orientation) that induces anisotropic damage and fatigue behaviour. Then a microstructure builder (DIGIMICRO) is presented to illustrate how it is possible to create a realistic microstructure in an elementary volume. Computations performed within this heterogeneous elementary volume can be used to understand the anisotropy induced by particles shape and orientation