Thèse soutenue

Milieux micromorphes : modélisation multiphysique et simulation numérique avancées de procédés de mise en forme
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Auteur / Autrice : Evangelia Diamantopoulou
Direction : Khémais SaanouniCarl Labergère
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Matériaux, Mécanique, Optique et Nanotechnologie
Date : Soutenance le 13/02/2018
Etablissement(s) : Troyes
Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Sciences pour l'Ingénieur (Troyes, Aube)
Partenaire(s) de recherche : Établissement public à caractère administratif : Agence nationale de la recherche (ANR)
Laboratoire : Institut Charles Delaunay / ICD
Jury : Président / Présidente : Samuel Forest
Examinateurs / Examinatrices : Carl Labergère, Samuel Forest, Noël Challamel, Ron H.J. Peerlings, Manuel Francois
Rapporteurs / Rapporteuses : Noël Challamel, Ron H.J. Peerlings

Résumé

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L'objectif de cette thèse est de démontrer l'efficacité des modèles de comportement élastoplastique fortement couplés à l’endommagement ductile isotrope dans le cadre des milieux micromorphes afin de s’affranchir de la dépendance au maillage lors de la prévision de l’amorçage et de la propagation de la rupture ductile. Cette approche repose sur (i) l’ajout de variables cinématiques micromorphes dans le principe des puissances virtuelles conduisant à de nouvelles équations de bilan ; (ii) l’ajout de nouveaux couples de variables d’état conduisant à de nouvelles équations de comportement ; (iii) une discrétisation spatiale par éléments finis et temporelle par un schéma d’Euler avec un solveur global dynamique explicite et une intégration locale itérative implicite. Les aspects numériques associés sont implémentés dans ABAQUS®/Explicit. Deux éléments bilinéaires quadrangles à "déformation postulée" (2D déformation plane et axisymétrique) ont été développés afin d’introduire les nouvelles formes variationnelles. Les modèles sont validés avec une étude paramétrique pour étudier l'effet de chaque paramètre micromorphe et une méthodologie d'identification de la longueur interne micromorphe liée à l’endommagement micromorphe est proposée. Des essais de traction uniaxiale d’éprouvettes en acier inoxydable 430, des opérations de pliage et de découpage de tôles métalliques en DP1000 et DP600, sont simulées afin de valider la formulation proposée et montrer son efficacité à donner des solutions indépendantes du maillage par rapport au modèle local