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19 juil
19/07/2022 10:00

Sciences & Société

Soutenance de thèse : Zhaofeng HAN

Développement d'un modèle prédictif du procédé de mise en compression par jet d'eau cavitant (Water Cavitation Peening)

Doctorant : Zhaofeng HAN

Laboratoire INSA : LaMCos

Ecole doctorale : ED162 : Mécanique, Energétique, Génie Civil, Acoustique de Lyon

Lors de la fabrication de pièces par usinage classique, des contraintes résiduelles de traction peuvent être induites au matériau. Ces contraintes réduisent la durée de la pièce (corrosion sous contrainte, propagation de fissures...). La mise en compression par jet d'eau cavitant (Water Cavitation Peening - WCP) est une technologie innovante qui permet d'introduire une contrainte résiduelle de compression à la surface des pièces et ainsi augmenter leur durée de vie. Cependant, la prédiction des mécanismes physiques en jeu lors de ce procédé reste un défi. Une des briques essentielles à l'élaboration d'un modèle prédictif de WCP est la validation de la simulation numérique CFD par des données expérimentales. Une simulation numérique d'un jet d'eau cavitant est donc réalisée avec ANSYS Fluent. Le modèle de turbulence URANS RNG k-epsilon modifié par la méthode FBDCM (Filter-Based Density Correct Model) est utilisée pour simuler l'écoulement turbulent. Le modèle Mixture est employée pour simuler l'écoulement diphasique avec une modification du modèle de cavitation ZGB afin de prendre en  compte les contraintes de cisaillement. Les résultats de la simulation numérique sont comparés à des données expérimentales obtenues à partir d’un banc dédié à l'étude.  Une étude expérimentale exploratoire a aussi été conduite afin de valider la faisabilité d’une mesure de pression par capteur PVDF nécessaire à l’étude des fluctuations de pression subies par une pièce soumise au procédé de WCP.

Informations complémentaires

  • Amphithéâtre Emilie du Châtelet (Bibliothèque Marie Curie) (Villeurbanne)