Identification et modélisation numérique directe et inverse du comportement viscoplastique des alliages d'aluminium

par Omar Ghouati

Thèse de doctorat en Physique appliquée

Sous la direction de Jean-Claude Gelin.

Soutenue en 1994

à l'Université de Franche-Comté .


  • Résumé

    Le travail décrit dans le présent mémoire a pour but l'identification du comportement élastoviscoplastique des alliages d'aluminium, dans le domaine des grandes déformations, en utilisant deux approches, l'une directe, l'autre inverse. L'approche directe comprend trois étapes. Au cours de la première, des équations constitutives, basées sur le choix de la densité de dislocations comme variable interne, sont établies pour décrire le comportement à chaud des alliages d'aluminium. La deuxième étape consiste en la détermination des valeurs des paramètres intervenant dans le modèle et bénéficie des résultats des mesures effectuées au cours de l'essai de bi poinçonnement, choisi pour les nombreux avantages qu'il présente par rapport à d'autres essais classiquement employés. La troisième étape consiste en la simulation numérique de l'essai de bi poinçonnement pour compléter la partie expérimentale et apporter des précisions quant aux facteurs influençant la déformation à chaud des alliages d'aluminium au cours de ce même essai. Dans cette optique, une formulation élasto-viscoplastique en grandes déformations a été développée. Cette formulation est basée sur le choix d'un matériau hyper élastique et d'une mesure logarithmique pour les déformations élastiques. Les résultats obtenus sont ensuite confrontés à l'expérience et montrent une bonne adéquation. Partant des limites de l'approche directe, notamment en ce qui concerne l'homogénéité de la déformation, une procédure d'identification inverse a été mise au point pour déterminer les paramètres dans le cas de comportements non linéaires. Cette procédure utilise un algorithme couplant une méthode d'optimisation et une méthode de calculs par éléments finis. L'optimisation tient compte de contraintes physiques sur les paramètres. L'algorithme est appliqué à l'identification inverse du coefficient de frottement au cours de l'essai de bi poinçonnement, ainsi que des paramètres viscoplastiques d'un alliage d'aluminium


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Informations

  • Détails : 171 p.
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  • Annexes : 116 REF. Notes bibliogr.

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