Thèse soutenue

Rupture ductile des tôles anisotropes. Simulation de la propagation longitudinale dans un tube pressurisé

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Auteur / Autrice : Ahmed Amine Benzerga
Direction : André Pineau
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique. Science des matériaux. Rhéologie
Date : Soutenance en 2000
Etablissement(s) : Paris, ENMP

Mots clés

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Résumé

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Les aciers à usage gazier sont en général ferrito-perlitiques. En particulier, les tôles laminées présentent une anisotropie de plasticité de nature cristallographique et une anisotropie de rupture. La phénoménologie de l'endommagement ductile révèle une anisotropie initiale liée à la forme des inclusions MnS et une anisotropie induite qui traduit l'évolution de la forme des cavités et/ou de leur orientation. Trois modes de coalescence sont observés: la striction interne, la coalescence en bande et la coalescence en "chapelet". Ce dernier mode est observé en traction selon la direction de laminage. La ccalescence en bande est favorisoe par la rotation des cavités, en traction hors-axes. La propagation fait intervenir essentiellement le mode de coalescence par striction interne. Cependant le mécanisme de propagation change en fonction de l'état de contrainte et du confinement plastique. La modélisation s'inscrit dans un cadre micromécanique. L'anisotropie de plasticité est introduite en étendant l'analyse de Gurson à des matériaux orthotropes obéissant au critère de Hill. Ensuite, la forme des cavités est introduite via le modèle de Gologanu-Leblond. La coalescence par striction interne est modélisée en utilisant un critère de charge limite. Pendant le régime de post-coalescence, la surface de charge est donnée par ce dernier critère, et l'évolution des paramètres internes est déduite d'une cinématique propre au mode de déformation localisé. Le modèle, implanté dans le code ZéBuLoN, est utilisé pour prédire la rupture des barreaux entaillés. Comme le modèle n'utilise pas de paramètre ajustable, une analyse inclusionnaire est nécessaire afin d'estimer la fraction volumique, la forme et l'espacement entre inclusions. Une deuxième application discute le mode de rupture en déformation plane. Les résultats obtenus suggèrent un effet coujugué de l'anisotropie de plasticité et de la courbure de la surface de charge valable en post-coalescence.