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Journal Articles Mechanics & Industry Year : 2017

Imposed curvature of an elastic-plastic strip: application to simulation of coils

(1) , (2)
1
2
Alain Ehrlacher
  • Function : Author
  • PersonId : 854019

Abstract

– This work is part of the framework of a fast modeling of winding aiming at improving knowledge of residual stress evolution in steel strips and therefore their flatness during the coiling process. An exact analytical solution of an elastic-plastic strip with isotropic hardening at finite strains under an imposed transformation of curvature is developed. Issues related to flow rules for non-differentiable yield functions (Tresca) have been broached and a unique solution is obtained. The equivalence for this transformation, between von Mises and Tresca yield functions is demonstrated. This solution contributes to an efficient model by terms of computation times that aims at simulating coiling by taking into account inelastic deformations and enabling parametric studies in order to improve the process.
Ce travail s'inscrit dans le cadre d'une modélisation rapide des enroulements visant à améliorer la connaissance de l'évolution des contraintes résiduelles dans les tôles d'acier et donc de leur planéité au cours du procédé de bobinage. Une solution analytique exacte du problème d'une tôle élasto-plastique à écrouissage isotrope en grandes transformations soumise à une transformation de courbure est dévelop-pée. Les problématiques liées à la direction d'écoulement pour un critère de plasticité non-différentiable (Tresca) ont été abordées et une solution unique est obtenue. L'équivalence pour cette transformation entre le critère de von Mises et de Tresca est démontrée. Cette solution contribue à l'établissement d'un modèle efficace en termes de temps de calcul pour simuler le bobinage en prenant en compte les défor-mations inélastiques des tôles et permettant des études paramétriques systématiques pour améliorer le procédé. Abstract : This work is part of the framework of a fast modeling of winding aiming at improving knowledge of residual stress evolution in steel strips and therefore their flatness during the coiling process. An exact analytical solution of an elastic-plastic strip with isotropic hardening at finite strains under an imposed transformation of curvature is developed. Issues related to flow rules for non-differentiable yield functions (Tresca) have been broached and a unique solution is obtained. The equivalence for this transformation , between von Mises and Tresca yield functions is demonstrated. This solution contributes to an efficient model by terms of computation times that aims at simulating coiling by taking into account inelastic deformations and enabling parametric studies in order to improve the process.
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hal-01685385 , version 1 (16-01-2018)

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Daniel Weisz-Patrault, Alain Ehrlacher. Imposed curvature of an elastic-plastic strip: application to simulation of coils. Mechanics & Industry, 2017, 18 (2), ⟨10.1051/meca/2016038⟩. ⟨hal-01685385⟩
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