Thèse soutenue

Effet de l'hétérogénéisation plastique intragranulaire sur le comportement macroscopique des aciers doux lors de chargements complexes
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Auteur / Autrice : Isabelle Aubert
Direction : Marcel Berveiller
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences de l'ingénieur
Date : Soutenance en 1998
Etablissement(s) : Metz
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LPMM - Laboratoire de Physique et Mécanique des Matériaux - FRE 3236

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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Si de nombreuses méthodes (phénoménologiques, transition d'échelles) s'avèrent performantes pour représenter le comportement des matériaux lors de chargements monotones, la caractérisation des trajets complexes se révèle encore aujourd'hui très délicate. Les observations expérimentales démontrent le rôle prépondérant des hétérogénéités plastiques intragranulaires de type cellules de dislocations sur la rhéologie des changements de trajet, et principalement sur la perte de ductilité précoce rencontrée dans certains cas. L'objet de ce travail consiste donc à élaborer un modèle théorique prenant en compte l'évolution de la microstructure cellulaire afin de représenter le comportement macroscopique des aciers en chargements complexes. Les équations du problème sont obtenues par une formulation thermodynamique à variables internes. Les cellules de dislocations représentées par un modèle biphase évolutif non local sont définies par des inclusions ellipsoïdales de phase molle (intérieur) noyées dans une matrice de phase dure (parois). La déformation plastique dans chaque phase est décrite de manière phénoménologique et les cellules sont entièrement définies par six variables morphologiques (trois demi-axes et trois angles). La différence essentielle avec les matériaux hétérogènes classiques réside dans la mobilité des frontières entre phases. Le calcul de l'énergie de Helmholtz et sa mise sous forme invariante permet d'obtenir des résultats sur la stabilité des configurations statiques de dislocations. La dissipation, les lois complémentaires et la matrice d'écrouissage non local décrivent totalement le modèle. Les applications numériques effectuées avec deux variables morphologiques permettent de suivre les évolutions de la microstructure et l'apparition d'instabilités plastiques, aussi bien en trajets monotones que complexes. Cela signifie que le modèle contient intrinsèquement des phénomènes lies aux trajets complexes