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Identifiant IdRef : 226642542
Notice de type Rameau

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Informations

Langue d'expression : Francais
Date de naissance :  2009
Note publique d''information : 
Actuellement, nous assistons à une croissance forte de l'emploi des machines d'usinage par jet d'eau haute pression (HP) dans de nombreuses applications industrielles, notamment celle du perçage. Afin d'accompagner cette tendance et pour permettre une avancée technologique significative de ce procédé de fabrication, nous nous proposons, dans le cadre de cette thèse, de modéliser et simuler numériquement le perçage par jet d'eau abrasif. Aujourd'hui, pour étudier l'interaction d'un jet d'eau chargé de particules avec la matière dans le cadre du perçage et ainsi comprendre le mécanisme d'enlèvement de matière, les chercheurs procèdent expérimentalement. Les expériences ainsi réalisées sont très complexes et difficiles à maîtriser. Compte tenu de ces difficultés, une approche numérique du problème du perçage par jet d'eau abrasif permettrait de porter un regard plus local sur l'interaction jet d'eau abrasif - matière et ainsi de mieux comprendre le phénomène d'enlèvement de matière. Notre modélisation prend en compte l'écoulement composé du jet et des particules abrasives, l'interaction de ce jet avec la matière et l'érosion produite sur la cible. Le choix de l'utilisation du logiciel Fluent 6 pour simuler l'écoulement a conduit à une étude de validation et de compatibilité avec nos conditions extrêmes de travail. Ce logiciel est couplé avec des modèles d'érosion et de remaillage du domaine de calcul. Cette configuration nous a permis de réaliser la simulation du perçage droit non débouchant d'une plaque en acier qui a été l'objet d'une étude expérimentale au sein d'Arts et Métiers Paris Tech en partenariat avec la SNECMA. La validation de notre modélisation est assurée par la comparaison des résultats fournis par les expériences et la simulation numérique qui montre un bon accord, moins de 10% d'écart, aussi bien pour la profondeur que pour le diamètre du perçage.

Note publique d''information : 
Due to the increasing growth of the use of abrasive waterjets in the industry, especially for drilling, the aim of this work is to understand the mechanism of material removal occurring when an abrasive water jet impinges on a solid body. Given the difficulty of achieving precise experimental studies where the spotlight is on the inside of the hole during the drilling process, the purpose of this thesis is to build a numerical model representing this machining process. Such a model involves: modeling the fluid jet and the abrasive particles, modeling of the erosion due to the particles impact on the target's surface and an interaction procedure between both models. The choice of using the Computational Fluid Dynamics software Fluent 6, led to a validation study made to demonstrate its ability and compatibility with our extreme conditions of work. It is coupled with models of erosion and remeshing of the computational domain. This configuration allowed us to achieve the simulations of the vertical drilling of a steel plate which was the objective of an experimental study at the Arts et Mériers ParisTech in collaboration with SNECMA. The validation of our modeling is obtained by comparing numerical results to experimental ones, i.e. the holes profiles, produced by our simulation are compared to those provided by the experiments. This comparison shows a good agreement for the hole's depth and diameter; the gap is never greater than 10%

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