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HAL Id: tel-01023401 https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01023401 Submitted on 16 Jul 2014 HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers. L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés. Procédés de Plasturgie : Approche par des modèles numériques, thermiques et mécaniques Yves Bereaux To cite this version: Yves Bereaux. Procédés de Plasturgie : Approche par des modèles numériques, thermiques et mé- caniques. Mécanique des matériaux [physics.class-ph]. INSA de Lyon, 2012. <tel-01023401> No d’ordre HDR 2012001 Ann´ ee 2012 Habilitation ` a Diriger des Recherches Institut National des Sciences Appliqu´ ees de Lyon Universit´ e Claude Bernard Lyon 1 Yves B´ ereaux Maˆ ıtre de Conf´ erences 62` eme section CNU Enseignant ` a l’INSA de Lyon, ﬁli` ere GMPP Chercheur au Laboratoire de M´ ecanique des Contacts et des Structures Proc´ ed´ es de plasturgie : approche par des mod` eles num´ eriques, thermiques et m´ ecaniques M´ emoire d´ eﬁnitif Date de Soutenance : 06 Janvier 2012 Composition du jury : Fran¸ cois DUPRET Professeur, Universit´ e Catholique de Louvain Rapporteur R´ emi DETERRE Professeur, Universit´ e de Nantes Rapporteur Daniel NELIAS Professeur, INSA de Lyon Rapporteur Ren´ e FULCHIRON Maˆ ıtre de Conf´ erences, Universit´ e Claude Bernard de Lyon Examinateur Jean-Yves CHARMEAU Professeur, INSA de Lyon Examinateur 2 Table des mati` eres I CV, publications, activit´ es et responsabilit´ es p´ edagogiques 13 1 Publications 15 1.1 Articles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 1.2 Conf´ erences avec actes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 1.3 Conf´ erences sans actes ou actes avec diﬀusion restreintes . . . . . 19 1.4 S´ eminaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 1.5 Cours . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 1.6 Rapports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 1.7 Co-encadrements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 1.8 Devenir des ´ etudiants encadr´ es . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 2 Activit´ es d’enseignement 25 2.1 Contexte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 2.2 Ecoulement de polym` eres fondus . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 2.3 M´ ethodes num´ eriques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 2.4 Travaux Pratiques Moyenne Dur´ ee . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 2.5 Travaux pratiques de m´ ecanique . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 2.6 Suivi de stage ESP et GMPP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 3 Responsabilit´ es administratives 31 II Activit´ es de recherche 33 4 Introduction 35 5 M´ ethode des tubes de courant 37 5.1 Formulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 5.2 Tenseur des d´ eformations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 5.3 Minimisation de la dissipation m´ ecanique . . . . . . . . . . . . . 39 5.4 Exemples de R´ esulats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 6 Plastiﬁcation des polym` eres dans les ensembles vis-fourreau 45 6.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 6.2 Plastiﬁcation et casse des thermoplastiques charg´ es ﬁbres longues 47 6.2.1 Mod´ elisation de la plastiﬁcation . . . . . . . . . . . . . . 47 6.2.2 Calcul des points de fonctionnement des vis de plastiﬁcation 53 6.2.3 D´ egradation des ﬁbres . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 6.2.4 D´ eformation des ﬁbres en phase fondue . . . . . . . . . . 58 6.3 Mod´ elisation de l’´ ecoulement dans un chenal de vis . . . . . . . . 62 6.3.1 Contexte et d´ ecomposition . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 6.3.2 G´ eom´ etrie du chenal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 4 Table des mati` eres 6.3.3 Equations de conservation . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 6.3.4 Ecoulement par diﬀ´ erence de pression . . . . . . . . . . . 67 6.3.5 Ecoulement par d´ eplacement de paroi d’un ﬂuide Newtonien 71 6.4 Visualisation dans les vis de plastiﬁcation . . . . . . . . . . . . . 75 6.4.1 Visualisation de l’´ ecoulement dans le chenal . . . . . . . . 77 6.4.2 Conception d’un fourreau ` a fenˆ etres . . . . . . . . . . . . 80 7 Thermique et d´ efauts d’aspect en injection-moulage 87 7.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 7.2 Ecoulement anisotherme dans une buse d’injection . . . . . . . . 88 7.2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 7.2.2 Etude bibliographique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 7.2.3 Solution analytique de l’´ ecoulement anisotherme . . . . . 89 7.2.4 Mod´ elisation num´ erique de l’´ ecoulement anisotherme . . . 91 7.3 D´ efauts d’aspect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 7.4 Thermique instationnaire du contact polym` ere-acier . . . . . . . 96 7.4.1 Thermique instationnaire dans les composites . . . . . . . 96 7.4.2 Mod` ele de croissance de gaine solide . . . . . . . . . . . 100 7.4.3 Application aux d´ efauts de ligne de soudure . . . . . . . . 100 7.5 Optimisation du refroidissement en souﬄage . . . . . . . . . . . 102 7.6 Perspectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 8 Optimisation des proc´ ed´ es de Souﬄage 107 8.1 Mesure optique en ligne de la g´ eom´ etrie des paraisons dans le proc´ ed´ e d’extrusion souﬄage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 8.1.1 Contexte et ´ etat de l’art . . . . . . . . . . . . uploads/Science et Technologie/ these-injection-des-polymers-pdf.pdf