Modélisation et expérimentation du décapage par jet d'eau haute pression

Tarek Mabrouki (1) , Alain Cornier (2) , Hafiz Osman (3) , Kadour Raïssi (2)

1 LaMCoS - Laboratoire de Mécanique des Contacts et des Structures [Villeurbanne]
2 ENSAM - École Nationale Supérieure d'Arts et Métiers
3 Valeo Driving Assistance Domain

Cet article propose une modélisation numérique tridimensionnelle du procédé de décapage par jet d'eau HP. L'exemple traité concerne un dépôt aéronautique : peinture de type polyuréthane déposée sur un métal homogène infini, A2024, de type carlingue d'avion. Le calcul numérique a été effectué en utilisant le code DYNA3D. Les résultats hydrodynamiques montrent l'importance de l'aplatissement du jet sur la cible traitée. Il s'avère qu'un jet d'eau en mouvement par rapport à la cible à décaper génère des contraintes de cisaillement provoquant un enlèvement du revêtement selon un mode d'érosion. En terme de modélisation, ce phénomène a été mis en évidence grâce à un critère seuil qui simule l'enlèvement des mailles lagrangiennes ainsi soumises aux contraintes générées par l'action du jet sur la cible. Cette érosion est accentuée par un autre phénomène qui se traduit par une concentration des contraintes de traction sur la cible selon la ligne médiane de l'empreinte, lieu géométrique du déplacement du centre du jet. Ces contraintes peuvent générer des fissures qui à leur tour peuvent être des sites privilégiés traversés par des micro-jets à vitesses élevées. L'enlèvement du revêtement est ainsi accéléré. Les résultats ont été validés par des essais expérimentaux.

Mots clés: jet d'eau; décapage; érosion; modélisation

Domaines: Mécanique [physics.med-ph]

Tarek Mabrouki, Alain Cornier, Hafiz Osman, Kadour Raïssi. Modélisation et expérimentation du décapage par jet d'eau haute pression. Mechanics & Industry, 2004, 5, pp.11-25. ⟨10.1051/meca:2004003⟩. ⟨hal-00021161⟩