Digital image correlation technic contribution to the study of the mechanical response of tertiary packaging under compression loading
Contribution de la technique de corrélation d'images numériques à l'étude de la réponse mécanique d'emballages tertiaires soumis à une charge de compression
Résumé
This study concerns the contribution of the Digital Image Correlation (DIC) method to the development of a calculation-testing approach for tertiary packaging dedicated to transport. More specifically, the results obtained from DIC help to validate numerical design tools for logistic units (tertiary packaging). The design methodology is based on a calculation-testing approach, taking into account real working conditions associated with the use of bio-sourced materials as structural materials. To this end, a Finite Element Model (FEM) was designed to reproduce both the experimental compression conditions defined by the ISTA 3E transport standard, and the multi-scale response of the logistics unit under study. In the first phase, the model's material input data are the values obtained from simple tensile tests using elementary coupons. Then, compression tests on the logistic unit structure instrumented by DIC were carried out to adjust the input data of the FEM by reverse identification, minimizing the difference between local strain and displacement fields measured by DIC and those calculated by FEM. The proposed multiscale approach leads to FEM properties updating of representing the real material conditions within the logistic unit.
Cette étude porte sur l'apport de la méthode de Corrélation d'Images Numériques (CIN) au développement d'une approche de calcul-essai pour les emballages tertiaires dédiés au transport. Plus précisément, les résultats obtenus par la CIN permettent de valider des outils numériques de conception d'unités logistiques (emballages tertiaires). La méthodologie de conception est basée sur une approche calcul-essai, prenant en compte les conditions réelles de travail associées à l'utilisation de matériaux bio-sourcés comme matériaux de structure. À cette fin, un modèle d'éléments finis (MEF) a été conçu pour reproduire à la fois les conditions de compression expérimentales définies par la norme de transport ISTA 3E et la réponse multi-échelle de l'unité logistique étudiée. Dans un premier temps, les données d'entrée des matériaux du modèle sont des valeurs obtenues à partir d'essais de traction simples utilisant des coupons élémentaires. Ensuite, des essais de compression sur la structure de l'unité logistique instrumentée par DIC ont été effectués pour ajuster les données d'entrée de la FEM par identification inverse, en minimisant la différence entre les champs de déformation et de déplacement locaux mesurés par CIN et ceux calculés par le MEF. L'approche multi-échelle proposée permet de mettre à jour les propriétés de la MEF afin de représenter les conditions réelles des matériaux à l'intérieur de l'unité logistique..
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