Characterization and modeling of the fast dynamics strength of a laminate / metal SPR joint
Caractérisation et modélisation de la tenue dynamique d'un assemblage SPR composite / métallique
Abstract
La technique du rivetage auto-poinçonneur est de plus en plus utilisée dans l’industrie automobile pour sa capacité à connecter différents matériaux dans une optique de réduction de masse. La tenue de tels assemblages multi-matériaux doit être caractérisée et modélisée dans les calculs de structures complètes. Des essais Arcan sont réalisés afin de caractériser un assemblage aluminum/PA66 de deux tôles en traction, cisaillement et de manière mixte. L’évolution de l’effort maximum et de l’énergie dissipée en fonction de l’angle et de la vitesse de chargement est évaluée. Les modes de rupture de l’assemblage aluminium – Pa66 sont également comparés à ceux des assemblages métalliques. Des expériences sont également réalisées sur des sous-structures comprenant de nombreuses connections et pour deux vitesses de chargement: 5mm/s et 1500 mm/s. L’évolution de l’effort maximum et de l’énergie dissipée est évaluée. Le chargement local subi par une connexion est également vérifié. La modélisation des assemblages dans les calculs de structures soumises au choc et à l’impact s’avère en général délicate, car il s’agit de capturer le comportement de la liaison sans la modéliser finement, car cela impliquerait des coûts trop conséquents dans les calculs explicites. C’est la raison pour laquelle des modèles de type contrainte cinématique ou élément connecteur sont en général employés pour modéliser les assemblages ponctuels [1-2]. Un modèle de connecteur est proposé pour l’assemblage SPR 2 tôles aluminum/PA66 [3]. Les paramètres sont identifiés sur la base des essais Arcan et validés sur les essais sur sous-structure (Figure 1). Les comparaisons indiquent un accord satisfaisant entre les prédictions numériques et les essais.
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