CrashConnecElecHV

Afin de satisfaire les critères d’homologation de sécurité et la protection des connecteurs HT contre la rupture, un modèle numérique fiable est requis pour les simulations de crash à l’échelle industrielle. Ce modèle numérique doit reproduire efficacement (avec précision et dans un temps de calcul raisonnable) la réponse physique du connecteur HT lors d’un crash. Les connecteurs HT utilisés dans les véhicules électriques ont une géométrie complexe et sont constitués d’assemblage en multi-matériaux. Par conséquent, leur modélisation précise nécessite l’utilisation de maillages en éléments finis tridimensionnels avec des modèles de lois de comportement non linéaires complexes incluant le contact et le frottement. Malheureusement, cette modélisation standard entraîne un coût en temps de calcul important et elle est donc incompatible avec les exigences de l’industrie automobile pour une simulation de crash à l’échelle d’un véhicule complet.

Cette thèse présente une nouvelle méthodologie pour le développement de modèles numériques de substitution de connecteurs HT spécifiques aux véhicules électriques. Le modèle de substitution résultant est basé sur l’utilisation de formes surfaciques de base pour définir la géométrie appropriée qui sera modélisée à l’aide d’éléments de coque, ainsi qu’un modèle de matériau à gradient de fonctionnalité pour évaluer la réponse globale. Une fois la géométrie du connecteur HT de substitution générée, les paramètres physiques et de matériau les plus sensibles sont ensuite identifiés sur la base de mesures expérimentales. Le modèle d’endommagement incrémental généralisé dépendant de l’état de contrainte est mis en œuvre avec l’hypothèse de contraintes planes au sein d’une UMAT développé dans le logiciel en formulation explicite LS-DYNA afin de prédire l’initiation de la défaillance du connecteur.

Le modèle de connecteur HT de substitution résultant a été validé, en comparant sa solution à celles obtenues à l’aide d’une modélisation tridimensionnelle détaillée utilisant un maillage fin, ainsi que des essais expérimentaux de crash de composants et de véhicules complets chez Mercedes-Benz. Les résultats obtenus, concernant la prédiction précise de la réponse mécanique globale ainsi que l’initiation de rupture de connecteurs, le tout obtenu dans un temps et des ressources de calcul limités, démontrent l’efficacité de la méthodologie proposée