Modélisation de l'influence de la vitesse de déformation sur l'écoulement plastique d'un acier industriel : application pour l'étude de la traction dynamique des tôles

Modelling of the strain rate effect on plastic flow of an industrial steel : application to study mechanical behaviour of steel sheets under dynamic tensile load

• Auteur / Autrice : Mohamed Rhayour
• Direction : Janusz Roman Klepaczko
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie mécanique
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Metz
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LPMM - Laboratoire de Physique et Mécanique des Matériaux - FRE 3236

Mots clés

Mots clés contrôlés

Modèles mathématiques

Métaux

Déformations (mécanique)

Propriétés thermiques

Travail de la tôle

Viscoplasticité

Résumé

Le but principal de cette étude est la construction d'un modèle de comportement pour décrire l'écoulement viscoplastique des matériaux métalliques à structure cubique centrée dans le domaine de l'activation thermique. Le modèle proposé est développé à partir d'une approche semi-empirique basée sur les mécanismes micro-physiques de déformation. L'essentiel de cette modélisation consiste en une reformulation des équations d'évolution de la microstructure en tenant compte d'une nouvelle approche théorique, les variables microstructurales étant la densité de dislocations mobiles et la densité de dislocations immobiles. Les résultats de cette étude sont appliqués pour analyser les effets de la vitesse de déformation sur le comportement d'un acier industriel codifié par le signe IFR-340 sous des conditions de chargement à grande vitesse de déformation. Les paramètres du modèle sont identifiés pour cet acier à partir de résultats d'essais réalisés en traction uniaxiale dans une large gamme de vitesse. Les prévisions théoriques du modèle permettent d'interpréter certains aspects de l'écoulement plastique des matériaux métalliques à structure cubique centrée à partir de l'évolution de la microstructure. Par la suite, le modèle développé est implanté dans la version explicite du code de calcul ABAQUS. Cette implantation à permis l'utilisation de ce modèle pour analyser la réponse thermomécanique d'une tôle d'acier soumise à un chargement en traction dynamique. La comparaison entre les prévisions du modèle développé dans ce travail et celles du modèle de Johnson-Cook montre clairement l'intérêt des avantages apportés par l'utilisation des modèles basés sur l'évolution de la microstructure