Simulation numérique du chauffage infrarouge

Table des matières

Introduction
Chapitre 1 Problématiques industrielles et objectifs de la thèse
1.1 Fabrication des bouteilles en PET par injection-soufflage avec bi-étirage en cycle froid
1.1.1 Le poly(éthylène téréphtalate) (PET)
1.1.2 Principe général du procédé d’injection-soufflage en cycle froid
1.1.3 Les systèmes de chauffage infrarouge
1.2 Problématiques et objectifs de la thèse
1.2.1 Problématiques industrielles relatives au chauffage IR des préformes
1.2.2 Objectifs de la thèse et démarche adoptée
Chapitre 2 Simulation numérique du chauffage infrarouge
2.1 Modélisation des transferts thermiques
2.1.1 Nature des transferts thermiques dans le cadre de l’injection-soufflage
2.1.2 Equation de la chaleur et terme source radiatif
2.1.3 Grandeurs et lois du rayonnement thermique
2.1.4 Equation du Transfert Radiatif (ETR)
2.1.5 Application à l’injection-soufflage : loi de Beer-Lambert
2.2 Caractérisation du matériau de l’étude
2.2.1 Mesure des propriétés radiatives du PET T74F9
2.2.2 Propriétés thermiques du PET T74F9
2.3 Simulation numérique du chauffage IR
2.3.1 Etat de l’art
2.3.2 Le logiciel PLASTIRAD
2.3.3 Application : simulation du chauffage IR d’une préforme 18g
2.4 Conclusion partielle
Chapitre 3 Simulation thermo-mécanique de l’étape de soufflage
3.1 Implantation d’une loi de comportement dans ABAQUS®
3.1.1 Introduction : objectifs de l’étude
3.1.2 Comportement mécanique du PET amorphe dans la gamme de températures de mise forme
3.1.3 Modélisation du comportement du PET pour l’injection-soufflage
3.1.4 Choix d’une loi de comportement
3.1.5 Identification des paramètres constitutifs de la loi de G’Sell modifiée
3.1.6 Validation de l’implantation de la loi de comportement dans ABAQUS®
3.1.7 Conclusion sur l’implantation de la loi de comportement dans ABAQUS®
3.2 Mesure des conditions aux limites
3.2.1 Introduction : présentation du pilote de soufflage
3.2.2 Mesure de la pression et du débit de soufflage
3.2.3 Mesure de la distribution de température de la préforme
3.2.4 Mesure de la Résistance Thermique de Contact (RTC) préforme/moule
3.2.5 Conclusion sur les mesures des conditions aux limites
3.3 Simulation numérique de l’étape de soufflage
3.3.1 État de l’art
3.3.2 Points clefs du modèle développé avec le logiciel ABAQUS®
3.3.3 Simulation numérique du soufflage d’une bouteille 50 cl à fond plat
3.3.4 Conclusion sur la validation des résultats numériques
3.4 Conclusion partielle
Chapitre 4 Optimisation du chauffage infrarouge
4.1 Les méthodes d’optimisation non-linéaires
4.1.1 Introduction : terminologie
4.1.2 Classification des méthodes d’optimisation non-linéaire
4.1.3 L’algorithme SQP (« Sequential Quadratic Programming ») Matlab®
4.1.4 L’algorithme de Nelder-Mead
4.1.5 Conclusion de l’étude bibliographique
4.2 Optimisation de la distribution de température de la préforme
4.2.1 Positionnement du problème
4.2.2 Résultats et discussion
4.2.3 Conclusion sur l’optimisation de la distribution de température de la préforme
4.3 Optimisation des paramètres de réglage du four IR
4.3.1 Positionnement du problème
4.3.2 Résultats et discussion
4.3.3 Conclusion sur l’optimisation des paramètres de réglage du four IR
4.4 Conclusion partielle
Conclusions