Evolution of the fast simulation tools used during the manufacturing process of tires

Evolution des outils de simulation rapide du procédé de fabrication du pneumatique avant cuisson

Guillaume Trouvain (1)

1 IP - Institut Pascal

This thesis deals with fast simulation tools used to manufacture of a tire. The goal is to predict the displacement and position of the components of a tire taking into account the deformations induced by the associated mechanical actions. This work is based on the implementation of an algorithm for modeling the inflation of a tool and the development of a deformation model in order to compute the deformation of geometric shapes taking into account different mechanical properties. The algorithm to model the inflation of the tool is based on the theory of inextensible membranes and its industrialization is validated for standard sizes of tires. Mass-Spring method is used to achieve the deformation of geometric shapes in order to compute deformation in real time. In this work, this method is suitable for materials of a tire from geometric and mechanical characterizations validated by comparison with FEM. To conclude, the developed modelization allows a description for each step of the manufacturing process.

Ces travaux de thèse s’intéressent aux outils de simulation rapide de la fabrication d’un pneumatique. L'objectif est de prédire le mouvement et la position des éléments constitutifs du pneumatique, lors de leur mise en conformation, en prenant en compte les déformations induites par les actions mécaniques associées. Ces travaux s’appuient sur la mise en place d’un algorithme visant à modéliser le gonflement d’un outillage et la mise en place d’un modèle de déformation d’un système de formes géométriques aux caractéristiques mécaniques différentes. L'algorithme de gonflement de l’outillage se base sur la théorie des membranes inextensibles et son industrialisation est validée pour des dimensions standards de pneumatiques. La méthode Masse-Ressort est retenue pour réaliser la déformation de formes géométriques afin d’obtenir des résultats de déformation en temps réel. Dans ces travaux, cette méthode est adaptée aux matériaux d’un pneumatique à partir de travaux de caractérisations géométrique et mécanique validés par comparaison aux Éléments Finis. En conclusion, la modélisation développée permet une description à chaque étape du procédé de fabrication.

Mots clés: Mass-Spring modelization; Real-time deformation computation; Geometric deformation; Manufacturing process

Mots clés: Calcul de déformation en temps réel; Modélisation Masse-Ressort; Procédé de fabrication; Modélisation géométrique

Domaines: Autre [cond-mat.other]; Autre

Guillaume Trouvain. Evolution des outils de simulation rapide du procédé de fabrication du pneumatique avant cuisson. Autre [cond-mat.other]. Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2015. Français. ⟨NNT : 2015CLF22546⟩. ⟨tel-01162625⟩