CSMA2026

Une approche de la modélisation thermomécanique du soudage et de la fabrication additive
Serge Pascal  1@  , Pierre Verpeaux  1@  
1 : Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives  (CEA)
CEA

L'objet de cette communication est de présenter l'approche développée dans Cast3M
pour la modélisation thermomécanique du soudage et de la fabrication additive.
La modélisation de ces procédés comporte deux spécificités~:
%que l'on ne rencontre habituellement pas en calcul de structures:
un apport de chaleur mobile et un apport de matière.
La modélisation de l'apport de chaleur fait appel à des sources volumiques
définies par des fonctions gaussiennes des coordonnées de l'espace.
Nous présenterons deux des modèles introduits dans Cast3M.
Le déplacement de la source de chaleur s'appuie sur la définition de sa trajectoire.
La modélisation de cette cinématique est indépendante du problème thermomécanique
à traiter, ce qui facilite la mise en donnée de ce dernier.
L'apport de matière est modélisé en ajoutant des blocs d'éléments finis au cours du calcul.
En pratique, cela revient à définir autant de maillages qu'il y a de pas d'apport de matière.
A chacun de ces pas, les champs solutions sont transportés sur le nouveau maillage,
pour la partie qui est commune au précédent, et initialisés à leurs valeurs par défaut
pour la partie ajoutée, en veillant à assurer la conservation de l'énergie.
Cette approche a été mise en {\oe}uvre dans différents cas d'étude ces dernières années.
Les résultats obtenus illustreront ses capacités à modéliser ces deux procédés.


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