Simulation et Optimisation des paramètres de soudage par d’algorithme d’essaim particulaire (PSO) des éprouvettes soudés par le procédé friction malaxage
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University of Tlemcen
Abstract
Le procédé de soudage par friction malaxage (Friction Stir Welding - FSW) est une technique
d'assemblage en phase solide qui a révolutionné l'industrie, notamment pour les alliages d'aluminium
et autres matériaux non ferreux. Cette technique offre des avantages considérables en termes de
propriétés mécaniques des joints et de réduction des défauts par rapport aux méthodes de soudage
conventionnelles. Cependant, la qualité du joint dépend étroitement des paramètres de soudage tels que
la vitesse de rotation de l'outil, la vitesse d'avance et la force axiale.
Ce mémoire présente une approche couplée combinant simulation numérique par éléments finis
sous ABAQUS et optimisation multi-objectif par algorithme d'essaim particulaire (PSO) associé au front
de Pareto (MOPSO). L'objectif est de déterminer les paramètres optimaux du procédé FSW pour trois
nuances distinctes : l'acier 34CrMo4, le bronze CuSn8 et alliage d'aluminium (Al 6061).
La simulation numérique permet d'analyser le comportement thermomécanique du joint, les
contraintes résiduelles et la distribution de température. Les résultats de simulation sont ensuite
exploités comme base de données pour l'optimisation sous MATLAB, permettant de minimiser
simultanément les contraintes résiduelles et la distorsion tout en maximisant la résistance mécanique
du joint. Les fronts de Pareto obtenus offrent un ensemble de solutions optimales adaptées à chaque
matériau, fournissant ainsi un outil d'aide à la décision pour les industriels.
Les résultats démontrent l'efficacité de l'approche couplée simulation-optimisation et mettent en
évidence les spécificités de chaque nuance vis-à-vis du procédé FSW.