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Thèse soutenue

Modélisation du comportement viscoplastique des poudres métalliques : simulation à l'aide d'un matériau analogique

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Auteur / Autrice : Christian Geindreau
Direction : Didier Bouvard
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique
Date : Soutenance en 1996
Etablissement(s) : Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015)

Résumé

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L'objectif de ce travail est d'apporter une contribution a la modelisation du comportement des poudres metalliques dans un large intervalle de temperature en utilisant les resultats experimentaux obtenus sous diverses sollicitations avec un materiau modele. La premiere partie de ce memoire est consacree a l'etude bibliographique du comportement des metaux denses dans la gamme de temperature de mise en forme ainsi que des diverses modelisations envisagees permettant de caracteriser les phenomenes plastiques et visqueux observes a ces temperatures. Dans la deuxieme partie, nous presentons differentes lois phenomenologiques utilisees pour les poudres metalliques ainsi que leur comparaison avec les parametres d'un materiau moyen definis a partir des resultats de compression simple et isotrope de la litterature. Pour pouvoir valider ces modelisations, il est apparu necessaire de disposer de resultats experimentaux plus complets sur un meme materiau dans une large gamme de temperatures, de densites et de vitesses de chargement et pour d'autres types de sollicitations que les compressions simple et isotrope. Une vaste etude experimentale a donc ete entreprise avec un materiau modele - le plomb -. La faible temperature de mise en forme de ce materiau a permis de realiser des essais tres varies: compression simple, compactage dometrique avec mesure de contrainte radiale, compactage isotrope et triaxial (150 mpa, 150c) avec mesure en continu de la variation de volume. Le comportement visqueux du materiau ainsi que les phenomenes plastiques qui apparaissent aux vitesses de deformation elevees ont ete mis en evidence. Ces resultats ont ete confrontes aux modeles deja proposes et ont montre l'inaptitude des lois plastiques et viscoplastiques basees sur une loi en puissance. Afin de prendre en compte les effets plastiques et visqueux, le formalisme des lois viscoplastiques unifiees des materiaux denses a ete etendu au materiaux poreux et valide sur les resultats experimentaux en faisant l'hypothese d'un materiau sans ecrouissage. Afin de mieux decrire les differents essais et en particulier les essais dometriques, un nouveau potentiel dissymetrique a ete propose et identifie