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Tube hydroforming of aerospace alloys : material characterization methods

Anderson, Mélissa (2010). Tube hydroforming of aerospace alloys : material characterization methods. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

The objective of the project concerns the setting up of appropriate methods to characterize some aerospace alloys for appropriate process modeling of aerospace components by tube hydroforming. In fact, the aerospace industry is interested in the possibilities of tube hydroforming technology to manufacture generic component prototypes because of its many advantages such as weight and cost réduction. In order to do so, understanding the mechanical behavior during hydroforming-type déformation is considered critical. The materials under investigation are Stainless Steel 321, Stainless Steel 17-4 PH and Superalloy Inconel 718. At the end, the appropriate constitutive laws of thèse alloys are extracted according to several spécimens' geometries and varions metallurgical states. This study comes as an essential expérimental base needed to build valid and robust material models simulating hydroforming. In addition, it develops a step by step reliable characterization method. The appropriate hardening coefficients of several constitutive laws which could be integrated into the Finite Elément Analysis will be discussed.

Titre traduit

Hydroformage de tubes en alliages aeronautiques: méthodes de caractérisation

Résumé traduit

L'objectif du projet est de développer des outils de modélisation de procédé pour la fabrication virtuelle de composants aéronautiques par hydroformage de tubes. L'industrie aérospatiale s'intéresse aux possibilités qu'offre la technologie d'hydroformage pour la fabrication de pièces aéronautiques. Dans ce contexte, les travaux menés portent sur la mise en place de méthodes appropriées pour caractériser certains alliages aéronautiques: les aciers inoxydables 321, 17-4 PH ainsi que le superalliage base-nickel Inconel 718. Le présent travail cherche à comprendre le comportement mécanique de ces trois alliages lorsqu'ils sont soumis à des déformations de type hydroformage tels que les essais de traction ou d'expansion libre. Les lois constitutives adéquates pour chaque alliage sont extraites selon différentes géométries d'échantillons et divers états métallurgiques. Cette étude s'inscrit comme base de données expérimentales indispensable pour la construction de modèles valides et robustes pour la simulation numérique du procédé d'hydroformage. De plus, une méthodologie fiable de caractérisation des alliages aéronautiques sous déformation est développée étape par étape. Enfin, cette étude propose les coefficients d'écrouissage appropriés de plusieurs lois constitutives tenant compte de l'état de déformation. Ces données pourront être intégrées directement dans les modèles d'analyse par éléments finis.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Master's thesis presented to École de technologie supérieure in partial fulfillment of the requirements for a master's degree in mechanical engineering". Bibliogr : f. [154]-157.
Mots-clés libres: Formage sous haute énergie Essais. Estampage Essais. Tôlerie Essais. Aéronautique Matériaux. Acier inoxydable. Alliages réfractaires. hydroformage de tubes, alliages aéronautiques, traction, expansion libre, écrouissage
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Bocher, Philippe
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie mécanique
Date de dépôt: 10 mars 2011 16:48
Dernière modification: 18 janv. 2017 00:45
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/625

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