Approche locale de la rupture ductile : application à un acier carbone-manganèse

Local approach for the ductile fracture : application to an c-mn steel

• Auteur / Autrice : Laurent Bauvineau
• Direction : André Pineau, Hélène Burlet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et génie des matériaux
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Paris, ENMP

Mots clés

Mots clés contrôlés

Acier au manganèse

Inclusions

Acier au carbone

Rupture, Mécanique de la

Résumé

Cette etude concerne la dechirure ductile a 300c d'un acier au carbone-manganese presentant une forte teneur d'inclusions de sulfure de manganese. Le programme experimental a porte sur des eprouvettes fissurees et axisymetriques entaillees. Des eprouvettes fissurees originales (sent et ct avec petites fissures) ont ete employees et ont montre que les parametres j#l#c et dj/da ne sont pas des caracteristiques intrinseques au materiau mais dependent de la geometrie de l'eprouvette employee. L'etude sur les eprouvettes entaillees a mis en evidence l'influence de la taille de celles-ci sur les valeurs a rupture : les variations observees sont de plus de 25% sur les deformations moyennes a rupture. Les mecanismes de rupture sont etudies sur des coupes metallographiques, des examens fractographiques et des essais in situ. La naissance de l'endommagement se caracterise par la rupture ou la decohesion des sulfures de manganese qui sont regroupes en amas. Une analyse inclusionnaire appuyee par des acquisitions en analyse d'images et un traitement avec les cellules de voronoi a permis de definir les grandeurs associees aux inclusions. La simulation de la dechirure ductile a ete effectuee a l'aide de l'approche locale de la rupture. Plusieurs modeles d'endommagement ont ete utilises pour simuler la rupture de ce materiau. Les modeles, dits decouples, nous ont permis de reproduire les effets de la geometrie sur la tenacite a l'amorcage j#l#c. Le developpement de modeles, dits semi-couples, avec l'appui des resultats obtenus en analyse d'images permet de decrire les effets de geometrie et d'echelle pour des structures non fissurees. La representation de l'ensemble des observations experimentales (effet de la geometrie sur les courbes j-a, effet d'echelle) a ete possible grace aux modeles couples (potentiels de gurson et de rousselier). Une comparaison entre l'approche locale et l'approche globale a deux parametres a ete egalement abordee.