Bienvenue aux Mines Paristech
Bienvenue à MINES ParisTech
Newsletter International
Website
Théorie & Pratique
Vous êtes

webTV

Lecture

Aftermovie du H4ck@mines 2019 MINES ParisTech

Lecture

MIG 2019 - Systèmes embarqués

Lecture

Teaser Journées Portes Ouvertes

Lecture

Season's Greetings - Meilleurs voeux 2019

Lecture

Plan stratégique de l'Ecole

+ Toutes les vidéos

Partager

Hiba BARGAOUI - Soutenance de thèse MINES ParisTech

Hiba BARGAOUI

Simulation de la déformation des noyaux de fonderie durant la coulée

Titre anglais : Modeling of foundry sand cores deformation during casting
Date de soutenance : 31/01/19
Directeur de thèse : Georges CAILLETAUD

Mots clés en français : noyaux de fonderie,liant résine,coulée,simulation par éléments finis,modèle de comportement thermomécanique,déformation,
Mots clés en anglais : foundry sand core,resin binder,casting,finite elements simulations,thermomechanical behavior model,deformation,

Résumé de la thèse en français
Les cavités intérieures des culasses d'aluminium sont réalisées à l'aide de noyaux de sable, qui sont constitués d'un mélange de silice et d'une résine Polyuréthane. Ils sont placés dans le moule métallique juste avant la coulée. Durant celle-ci, ils subissent la pression métallo-statique et sont soumis à des températures élevées. Sous ces conditions extrêmes, avec l'apparition de parois de plus en plus fines et de formes plus complexes, les noyaux peuvent présenter des déformations qui induisent des défauts dimensionnels sur les pièces finales. Pour contrôler la déformation des noyaux, il faut d'abord disposer d'une caractérisation robuste de leur propriétés thermiques et mécaniques, qui puisse être utilisée dans des calculs de structures simulant le flux de métal liquide, la solidification et les champs thermiques. Cette approche n'est pas encore pratiquée de façon complète dans l'industrie. Une revue de la littérature confirme que cette connaissance n'est que très parcellaire pour le moment. Le travail a donc d'abord été concentré sur la caractérisation expérimentale du comportement thermomécanique et des propriétés thermophysiques des noyaux de fonderie et du liant résine. Ensuite, un modèle de comportement capable de prendre en compte la viscosité du matériau, son endommagement, et surtout son évolution en fonction du temps et de la température en raison de la dégradation thermique du liant résine a été développé. Une éprouvette technologique a finalement été conçue et un protocole expérimental a été mis en place pour mesurer la déformation d'un noyau durant la coulée et de valider numériquement le modèle de comportement sous des chargements thermiques et mécaniques complexes.

Résumé de la thèse en anglais
The inner cavities of aluminum cylinder heads are made using sand cores, which are made of silica sand and of a polyurethane resin binder. The cores are placed in the metallic mold just before casting. During this stage, the cores are submitted to the metallo-static pressure and high temperatures. Under these extreme loading conditions, with the development of thinner and thinner walls with complex designs, the cores exhibit significant deformation causing dimensional defects in the final cast. To control the deformation of the sand core, it is necessary to possess a robust characterization of their thermal and mechanical properties, that could be introduced in structural computations simulating the flow of the liquid metal, the solidification and the thermal fields. This approach is still not fully in use in the industry. A review of the literature confirms that this knowledge is incomplete for the moment. The work was therefore concentrated on the experimental characterization of the thermomechanical behavior and the thermophysical properties of the foundry cores and Polyurethane resin binder. Then, a behavior model capable of taking into account the viscosity of the material, damage development, and especially its evolution as a function of time and temperature because of the thermal degradation of the binder resin was developed. A technological specimen was finally designed and an experimental protocol has been established to measure the deformation of a core during casting and numerically validate the constitutive equations under complex thermal and mechanical loadings.

Retour à l'annuaire des docteurs

actualité

Comment renforcer l'autonomie des salariés ?

Formation Comment renforcer l'autonomie des salariés ? Des entreprises toujours plus nombreuses souhaitent…
> En savoir +

MINES ParisTech sur le podium

Formation MINES ParisTech sur le podium Le Figaro Étudiant réalise un nouveau classement des…
> En savoir +

Doublé de thèses

Formation Doublé de thèses Un rare doublé de thèses au Centre de recherche en informatique (CRI) de MINES…
> En savoir +

Femmes dans la transition énergétique

Formation Femmes dans la transition énergétique « J'appelle toutes les #WomenInEnergy à prendre…
> En savoir +

La rénovation thermique réduit-elle vraiment votre facture d'énergie ?

Formation La rénovation thermique réduit-elle vraiment votre… La rénovation énergétique est l’un des piliers de…
> En savoir +

+ Toutes les actualités

contact

Régine MOLINS
Direction de l'Enseignement
Service du Doctorat
> envoyer un mail

Plan du site
MINES
ParisTech

60, Boulevard Saint-Michel
75272 PARIS Cedex 06
Tél. : +33 1 40 51 90 00

Implantations
Mentions légales | efil.fr | ©2012 MINES ParisTech | +33 1 40 51 90 00 |