Contribution à l'étude numérique de la lubrification en régime mixte en laminage à froid

Accélérer la cadence des unités en activité requiert une meilleurecompréhension, et donc maitrise, des procédés industriels. Enparallèle, l'optimisation de ces procédés permet de gagner en coûtde fonctionnement et en qualité du produit fourni. L'accélération,l'optimisation et l'évolution de l'opération de laminage à froidpeuvent être aidés par un outil informatique performant, ce quiest l'objet de ce travail.La problématique du laminage à froid implique de nombreuxmécanismes complexes dont un paramètre crucial est la frictionentre les cylindres et la bande. La lubrification est un agentefficace du procédé industriel mais ses mécanismes intimes restentencore relativement mal connus. L'industrie exige un régime delubrification mixte qui permet un compromis entre qualité deproduit et vitesse de production. Les surfaces rugueuses ducylindre et de la bande sont alors en contact avec de nombreuxmicro contacts directs et micro vallées lubrifiées. La théorieclassique du laminage modélise une passe de laminage à froid. Laprésence des rugosités et du lubrifiant ont été introduites par lasuite pour finalement aboutir au premier modèle de régime mixte.Les apports de cette thèse tiennent en trois points.Tout d'abord, même si il n'est pas introduit dans le modèledéveloppé, un état de l'art sur le phénomène demicro-hydrodynamisme - écoulement de fluide à l'échelle desrugosités de surface - met en évidence les facteurs importantsinfluençant son apparition dans l'emprise d'unlaminoir.Ensuite, un algorithme hybride de laminage en régime mixte a étédéveloppé en tirant parti des avantages de plusieurs modèles existants. De plus, la méthode de retour radial, connuedans le domaine de la plasticité en éléments finis, est adaptée àla méthode des tranches. Cela permet de résoudre le même systèmed'équations pour le matériau laminé et ce, tout au long del'emprise.Finalement, suite à des limitations rencontrées par la formulehybride, une série d'apports originaux sont intégrés directementdans un modèle existant afin de le rendre plusrobuste mais aussi de compléter encore le panel de comportementsphysiques pris en compte. Le module sous-alimentation proposed'ailleurs un panel de solutions continu entre la solutionthéorique sèche avec écrasement de la rugosité de surface et lasolution théorique de lubrification maximale envisagée auparavant.