A finite element for laminar flow of incompressible fluids with inertia effects and thermomechanical coupling
Résumé
The Friction Stir Spot Welding (FSSW) process involves large deformations in the neighborhood of the tool. The simulation of this process has to account for a pasty phase in which the material is stirred, and a phase remaining solid. An Arbitrary Lagrangian Eulerian (ALE) approach combined with respectively fluid and solid behaviours in each of those phases may allow to simulate a lot of rotations of the tool into the material while following the boundaries of the sheets. This work focuses on a first stage of this study, the development of a mixed formulation temperature/velocity/pressure of a fluid finite element P1+/P1 in the unsteady case.
Le procédé de soudage ponctuel par friction et malaxage fait intervenir de grandes déformations au voisinage de l'outil. La simulation de ce procédé doit rendre compte d'une phase pâteuse dans laquelle la matière est malaxée, et d'une phase demeurant solide. Une approche de type eulérienne lagrangienne arbitraire combinée à des comportements respectivement fluide et solide dans chacune de ces phases peut permettre de simuler de nombreux tours de l'outil dans la matière tout en suivant les bords des tôles. Le travail présenté ici se focalise sur une première étape de cette étude, le développement d'une formulation mixte température/vitesse/pression d'un élément fini fluide P1+/P1 dans le cas instationnaire. KEYWORDS: fluid finite element P1+/P1, Friction Stir Spot Welding, unsteady case.
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