Estimation des caracteristiques mecaniques de pieces automobiles moulees en alliages d'aluminium par modelisation de la microstructure

摘要

Les pieces moulees en aluminium sont de plus en plus utilisees comme alternative a l'acier et a la fonte en vue de l'allegement. Cela revêt une importance particuliere dans le secteur automobile ou les facteurs energetiques et environnementaux sont determinants. La simulation numerique de la conception et du process fonderie facilite l'introduction des pieces moulees en aluminium, y compris la simulation de la coulee afin d'optimiser la mise au mille et de minimiser les defauts. Un modele multi-echelle de correlation des parametres fonderie aux microstructures, et donc aux proprietes mecaniques, est expose et applique a la conception virtuelle d'une piece automobile, d'abord au niveau macroscopique, puis microscopique. La microstructure est simulee grace a un automate cellulaire aux differences finies (CAFD), et les niveaux de defauts quil predit sont relies au moyen de formules empiriques aux proprietes mecaniques finales estimees d'un alliage AC4CH (AlSi7Mg0,3-T6). Les resultats de la simulation sont compares aux resultats obtenus sur des eprouvettes de laboratoire en forme de coins et sur des etriers de freins industriels.