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Analyse par éléments finis du sertissage de capsules d'étanchéité

Champliaud, Henri (2000). Analyse par éléments finis du sertissage de capsules d'étanchéité. Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Des capsules métalliques, avec joint intégré, sont couramment utilisées dans l'industrie alimentaire pour assurer l'étanchéité des bouteilles de verre par sertissage. La performance de l'assemblage est mesurée par la pression de fuite.

Dans cette thèse, la simulation par éléments finis du sertissage d'une capsule sur une bouteille de verre est réalisée pour obtenir la distribution des forces exercées sur le joint en fonction de la pression interne.

La simulation du sertissage est réalisée à l'aide du logiciel de calcul par éléments finis Ansys®. L'analyse tridimensionnelle tient compte du comportement élasto-plastique de la capsule métallique, du comportement hyperélastique du joint polymère, et des phénomènes de contact entre les outillages rigides et la capsule.

Des mesures réalisées en laboratoire pour caractériser le comportement du joint en fonction de la pression de fuite ont été combinées aux résultats numériques de la simulation pour prédire la pression de fuite d'un assemblage donné.

La comparaison entre la géométrie finale de l'assemblage serti et la simulation est très acceptable. De plus la prédiction de la pression de fuite d'un assemblage est d'un accord raisonnable avec l'expérimentation.

Titre traduit

Finite element analysis of crowning sealing caps

Résumé anglais

Metal closures, with an integrated joint, are widely used in the food industry to ensure the sealing of the glass bottles by setting. The assembly performance is measured by the leakage pressure.

In this thesis, the finite element simulation of crowning a sealing cap on a glass bottle is realized. The forces exerted by the bottle on the joint are recorded in function of the internal pressure.

The simulation of the crowning operation is run with the finite element software Ansys®. The elasto-plastic behavior of the metal cap, the hyper-elastic behavior of the polymer seal and the rigid to flexible contact between the rigid tools and the cap are taken into account in this three dimensional analysis.

Several measures have been taken in laboratory in order to relate the behavior of the polymer seal with the leakage pressure. These measures are used in combination with the results of the finite element simulation for predicting the leakage pressure of a given assembly.

The visual comparison between the final geometry of the assembly and the simulation is in good accordance. ln addition, the predicted leakage pressure of an assembly is also in good accordance with experiments.

Type de document: Mémoire ou thèse (Thèse de doctorat électronique)
Renseignements supplémentaires: "Thèse présentée à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention du doctorat en génie". Réf.: p. [166]-171.
Mots-clés libres: Analyse, Ansys, Bouteille, Capsule, Element, Etancheite, Fini, Sertissage, Simulation
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Lê, Van Ngan
Programme: Doctorat en génie > Génie
Date de dépôt: 18 mai 2011 16:25
Dernière modification: 03 oct. 2016 19:59
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/849

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