Modelisation microscopique et macroscopique du comportement d'un composite a matrice metallique

par NATHALIE EL MAYAS THEET

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Jean-Louis Chaboche.

Soutenue en 1994

à l'ENPC .

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  • Résumé

    Le but de cette etude est d'etablir une loi de comportement macroscopique d'un composite a matrice metallique renforce par des fibres courtes. Ce composite est constitue d'une matrice en aluminium, caracterisee par un comportement isotrope elasto-viscoplastique et de fibres courtes de sic elastiques isotropes. La construction du modele s'appuie sur des resultats experimentaux et numeriques ainsi qu'une approche analytique sur la localisation. Une etude experimentale a ete necessaire afin d'observer, en particulier, l'evolution du domaine elastique en fonction de la temperature, des deformations plastiques et du temps. Des essais en traction-compression et des chargements cycliques pour plusieurs temperatures et dans les directions d'anisotropie du materiau ont ete realises. Des calculs numeriques par elements finis en viscoplasticite realises sur une cellule elementaire, representative du composite, ont permis de quantifier les contraintes residuelles et les deformations plastiques resultant du traitement thermique de fabrication. La reponse macroscopique du composite est ensuite etudiee pour differents chargements. Le modele theorique est construit sur la base de techniques d'homogeneisation, en particulier, l'homogeneisation des milieux periodiques, qui fait appel a des calculs par elements finis, et la methode de l'inclusion equivalente purement analytique. Une relation de localisation generalisee est obtenue a partir des travaux de dvorak. Elle permet de relier entre elles les variables mecaniques globales et locales, comme les contraintes, les deformations, et les deformations plastiques. Moyennant certaines hypotheses simplificatrices, il est possible d'etablir une loi de comportement purement macroscopique. Cette loi de comportement thermo-elasto-viscoplastique peut prendre en compte, les effets et l'evolution des contraintes residuelles de fabrication ainsi que l'anisotropie initiale du materiau et son evolution au cours d'un ecoulement viscoplastique


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Informations

  • Détails : 151 P.
  • Annexes : 49 REF.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Ecole des Ponts ParisTech (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne). Bibliothèque Lesage.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : NS 17523
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