Instabilites plastiques en elasto-plasticite anisotrope et grandes deformations

par MOHAMED HABBAD

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de F. SIDOROFF.

Soutenue en 1994

à l'ECL .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    L'emboutissage d'une tole mince est une operation tres importante dans le domaine de la mise en forme par deformations plastiques des metaux et alliages. Les utilisateurs disposent aujourd'hui d'outils numeriques performants pour simuler des operations d'emboutissage. Ces codes de calculs permettent d'integrer des modeles de comportement raisonnablement representatifs et identifiables a partir d'essais simples. Cependant, ce calcul s'il permet de connaitre l'histoire de contraintes et de deformations en chaque point de l'embouti, ne donne pas d'information sur la faisabilite de l'operation: prevision des ruines ou plus generalement des obstacles a la bonne realisation de l'operation. Parmi ces mecanismes d'apparition de defauts, l'instabilite plastique conduisant a des strictions locales est certainement l'un des plus important. Le present travail s'inscrit dans le cadre de l'etude des materiaux metalliques soumis a de grandes deformations plastiques et porte sur l'etude de differents criteres d'apparition de l'instabilite plastique au cours d'operation d'emboutissage. Nous nous sommes fixes pour objectif de comparer les criteres d'instabilites et les modeles de comportement et surtout de mettre en place les bases theoriques d'un post-processeur d'analyse d'instabilite plastique. En ce qui concerne les criteres d'instabilite, nous en choisissons quatre, a priori assez differents dans leurs fondements: les criteres de swift, de marciniak-kuczynsky, de rice et enfin celui de cordebois-ladeveze. Pour pouvoir comparer ces differents criteres, il convenait donc de les appliquer au meme modele. Nous avons donc extrait les idees essentielles de chaque critere pour les reecrire dans un cadre constitutif unique. La comparaison est faite en termes de courbes limites de formage exprimees en deformations de hencky, d'une part, et en contraintes de cauchy d'autre part. Nous montrons que ces criteres peuvent parfois conduire a des resultats tres differents. Il importera a chaque fois de choisir celui qui apparait le meilleur. Notre travail fournit une base objective pour ce choix dans la mesure ou il a permis de mettre en uvre tous ces criteres sur le meme modele de comportement. Par ailleurs les outils que nous avons mis en place autorisent un calcul relativement simple. Nous montrons egalement qu'il existe des relations liant certains de ces criteres deux a deux. En ce qui concerne les modeles de comportement, nous commencons notre etude avec un modele a critere de plasticite isotrope (von mises) en grandes deformations elasto-plastiques (derivee objective de jaumann) a ecrouissage isotrope (loi puissance de swift) avec une loi de normalite associee. Nous etendions notre travail a des modeles anisotropes, a savoir, des modeles isotropes transverses a criteres de plasticites quadratiques ou non dans le cadre de la plasticite associee ou non, des modeles quadratiques orthotropes dans les axes d'orthotropie ou en dehors, un modele initialement isotrope a ecrouissage cinematique non lineaire et des modeles microstructuraux a variables internes scalaires ou tensorielles. Entre autres nous montrons que les resultats dependent beaucoup plus du critere d'instabilite que du modele de comportement


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Informations

  • Détails : 159 P.
  • Annexes : 52 REF.

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