Modélisation FEM du système de contrôle non destructif 3MA en ligne de production des aciers dual phase - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2012

Modélisation FEM du système de contrôle non destructif 3MA en ligne de production des aciers dual phase

Résumé

ArcelorMittal steel manufacturing are currently developing a new génération "flat carbon steel", mainly dedicated to the automotive industry (steel Dual-Phase or DP). To increase the performance of carbon steel, ArcelorMittal is developing an intelligent production strategy based on Une microstructure assessment with nondestructive magnetic 3MA device (Multi-Parameter Micro-Magnetic Microstructure and Stress Analyzis). This system was developed by the Fraunhôfer IZFP Institute and it is dedicated to various fields of application of non-destructive testing of steel. The main goal of this research is to simulate the magnetic behavior of the industrial device using finite éléments method. The multi-scale geometry system and multi-scale time signal make the simulation very difficult, especially with the implementation of the hystérésis model. Then, a new computation strategy was developed and validated in 2D, separating HF and LF computation. This method permits to perform a faster computation and takes less memory space. The Jiles-Atherton hystérésis model was implementer in FEM FLUX software in order to describe the magnetic behavior of the dual Phase material. The obtained results are in agreement with the expérimental data.
Les métallurgistes d'ArcelorMittal développent actuellement une nouvelle génération d'aciers " flat carbon" dédiés principalement au domaine automobile (aciers Dual- Phase ou DP). Afin d'augmenter la performance des aciers au carbone, ArcelorMittal développe une stratégie de production intelligente basée sur un contrôle non destructif en ligne de production en utilisant le capteur 3MA (Multi-Parameter Micro-Magnetic Microstructure and Stress Analyzis). Ce système a été développé par l'Institut Fraunhôfer IZFP ; il est dédié à divers domaines d'applications de contrôle non destructifs des aciers en ligne. L'objectif principal de cette recherche est de simuler le comportement magnétique du dispositif industriel 3MA via la méthode des éléments finis. La modélisation du système (dispositif CND et échantillon) présente des difficultés au niveau du maillage et du temps de calcul surtout avec la mise en œuvre du modèle d'hystérésis. En effet, le système présente une géométrie multi échelles spatiale et temporelle. Afin de palier à ces problèmes, une stratégie de calcul a été développée et validée en 2D, en séparant calcul haute fréquence (HF) et basse fréquence (LF). Cette méthode permet d'effectuer des calculs en plusieurs fois et prend moins d'espace mémoire. Le modèle d'hystérésis de Jiles-Atherton a été choisi pour sa précision et a été implémenté dans le code FEM Flux afin de décrire le comportement magnétique du matériau. Les résultats obtenus sont en accord avec les données expérimentales.
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Dates et versions

tel-00749118 , version 1 (06-11-2012)
tel-00749118 , version 2 (06-07-2017)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00749118 , version 1

Citer

Yasmine Gabi. Modélisation FEM du système de contrôle non destructif 3MA en ligne de production des aciers dual phase. Energie électrique. Université de Grenoble, 2012. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00749118v1⟩
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