Thermique de la mise en forme et des assemblages (Philippe LE MASSON, Didier DELAUNAY)
 

Le thème « Thermique de la mise en forme et des assemblages » s’intéresse aux transferts de la chaleur dans des procédés de fabrication. Les phénomènes mis en jeu dans ce type de problématique sont multiphysiques et les couplages multiphysiques impactent les approches, supposent donc une maitrise des différentes physiques et imposent surtout au titre de la thermique de maitriser les couplages avec les autres physiques. Dans ce sens, il faut aborder l’impact de la thermique sur la chimie (exemple : chimie des matériaux avec des changements de structure et de phase…), sur les phénomènes électriques et électromagnétiques (exemple : changement de propriétés…), sur les forces liées à des écoulements (exemple : variation de tension de surface en fonction de la température et de la composition des matériaux…), sur la mécanique (exemple : gradient thermique engendrant des contraintes et des déformations)… En complément, la démarche de recherche s’articule autour trois points. Le premier concerne le besoin de modéliser et de simuler les procédés de fabrication afin de pouvoir développer des modèles de connaissances ; Ces modèles, souvent consommateur de temps de calcul, peuvent ensuite être dégradés afin de répondre à des attentes industriels à travers des modèles réduits. Ainsi, des études de sensibilité et de propagation d’erreurs conduisent à renforcer les analyses autour de la robustesse des modèles. Le second s’attache à venir nourrir les simulations en développant des méthodes de caractérisation (exemple : thermophysiques qui peuvent être à hautes températures…). Enfin le troisième point a vocation à chercher à valider les modèles de connaissance en développant des techniques de mesure (Thermiques intrusives (thermocouples…) ou non (caméra infrarouge, pyrométrie…), optique (caméra rapide…), tomographie… Ces mesures de différents types peuvent servir aussi à la recherche de paramètres ou de fonctions en développant et/ou utilisant les méthodes inverses.

Les secteurs d'applications industrielles sont très nombreux:

• Soudage (laser, faisceau d’électrons, TIG, MIG/MAG ou hybride : laser-MIG) métal/métal, métal/composite, composite/composite ;
• Frittage
• Fabrication additive
• Emboutissage à chaud