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Simulation virtuelle des essais de validation pour l'ameublement - meubles à base de plaques
28.01.2019


Zhou CHEN


Category: Soutenances de thèse de l'équipe MECA


Titre : Simulation virtuelle des essais de validation pour l'ameublement - meubles à base de plaques

Date : Le 28 Janvier 2019, à 14h

Lieu : Salle N20Bis, Bâtiment Lavoisier

Jury : 

- Michel Coret, Rapporteur, École Centrale de Nantes, GeM

- Frédéric Rouger, Rapporteur, Institut technologique FCBA

Sabine Caré, Examinateur, IFSTTAR, Laboratoire Navier

Mathilde Chevreuil, Examinateur, Université de Nantes, GeM

- Luc Chevalier, Directeur de thèse, Université Paris-Est

Florent Pled, Co-encadrant de thèse, Université Paris-Est

Eric Launay, Invité, Institut technologique FCBA

 

Résumé :

La simulation numérique est un outil puissant au service de la conception de produit et la réalisation d’≪ essais virtuels pour meubles ≫permet de raccourcir la phase de mise au point et d’optimisation des produits. L’objectif du travail présenté est de mettre au point un outil de simulation permettant aux industriels du secteur de l’ameublement de mener une étude de validation (tenue aux tests normalisés) avant la mise en fabrication des meubles. De nombreux outils de calcul 3D permettent ces simulations mais le domaine de l’ameublement est spécifique : d’une part, les éléments de meuble sont généralement de géométrie simple assimilable à un assemblage de plaques et/ou de poutres et d’autre part, (i) les matériaux utilisés (ici, panneaux de particules) présentent beaucoup de dispersions dans leur comportement hétérogène et anisotrope et (ii) les liaisons entre éléments de meubles peuvent être complexes et induisent des effets locaux qu’une modélisation simplifiée en plaques et/ou poutres ne peut représentée. Ces spécificités nous amènent à développer un code de calcul dédié aux meubles avec prise en compte de rigidités parfaites et/ou élastiques entre les différents éléments de meuble et ou` les paramètres matériaux et les rigidités des jonctions sont modélisés par des variables aléatoires suivant des lois de probabilité a priori inconnues. Ce travail de recherche porte sur l’identification des propriétés élastiques du matériau bois en panneau de particules à partir d’essais expérimentaux de flexion 3 points et de résistance des jonctions sur des échantillons de meubles suivis par une technique d’analyse d’images et la mise en place d’un modèle éléments finis de plaques pour simuler la réponse de meubles aux essais de validation. Une modélisation probabiliste des paramètres incertains (propriétés élastiques du matériau et rigidités des jonctions) est présentée et une étude statistique du comportement de meubles prenant en compte la dispersion des propriétés matériaux et des rigidités de jonction est menée en utilisant une méthode de Monte Carlo pour propager les incertitudes à travers le modèle numérique de plaques et estimer des quantités d’intérêt probabilistes (moyenne, écart-type du champ de déplacement, par exemple). Des essais réels ont été réalisés sur un meuble (bureau) et les mesures expérimentales ont été comparées aux résultats des simulations numériques stochastique pour valider l’approche numérique proposée.






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