Modélisation dynamique du thermoformage

Gilles Marckmann (1) , Erwan Verron (1) , Bernard Peseux (1)

1 GeM - Institut de Recherche en Génie Civil et Mécanique

A numerical software was developed to simulate the thermoforming process. The numerical model is based on a total Lagrangian fnite element method and the equation of motion is integrated via an explicit scheme. The heat-softened polymer sheets are modeled by hyperelastic or nonlinear viscoelastic incompressible membranes, the usual assumption of sticking contact is adopted and an adaptative mesh refnement scheme was implemented. The fnite elements results are compared with semi-analytical and experimental results and successful calculations are made using a critical mold geometry.

Un code de calcul par elements fnis a ete developpe pour simuler le procede industriel de thermoformage. Le modele numerique repose sur une formulation lagrangienne totale en dynamique et l’equation du mouvement est integree par un schema explicite. Les feuilles de polymere chauffees sont modelisees par des membranes incompressibles hyperelastiques ou viscoelastiques nonlineaires. Le contact est suppose collant et un module de raffnement de maillage a ete implante. Les resultats fournis par le code de calcul sont compares a des resultats semi-analytiques et experimentaux et un exemple complexe montre les bonnes performances du modele.

Mots clés: membrane; fnite elements method; hyperelasticity; non linear viscoelasticity; dynamic explicit scheme; mesh refinement; Thermoforming

Mots clés: Thermoformage; éléments finis; hyperélasticité; viscoélasticité non linéaire; schéma dynamique explicite; raffinement de maillage

Domaines: Modélisation et simulation; Génie des procédés; Mécanique [physics.med-ph]

Gilles Marckmann, Erwan Verron, Bernard Peseux. Modélisation dynamique du thermoformage. 3ème Colloque National en Calcul des Structures, May 1997, Giens, France. ⟨hal-01391111⟩