Etude expérimentale et modélisation par approche locale de la rupture ductile de trois aciers inoxydables austénitiques et d'un acier 16mnd5

par Christian Geney

Thèse de doctorat en Mécanique

Sous la direction de Suzanne Degallaix.

Soutenue en 1998

à Lille 1 .


  • Résumé

    Dans le cas des materiaux tres ductiles, la modelisation d'une dechirure ne peut plus etre faite a partir de parametres globaux tel j#i#c, on utilise alors des modeles dits d'approche locale. Les modeles de rice-tracey et gurson-tvergaard ont ete testes pour simuler la dechirure de quatre materiaux tres ductiles : un acier bainitique, et trois aciers inoxydables austenitiques, a temperature ambiante et a 280c. Des essais de traction monotone sur eprouvettes axisymetriques entailles (ae) ont ete realises. L'observation des facies de rupture montre des differences entre les tailles et populations de cupules pour les differents materiaux et temperatures, indiquant des mecanismes de rupture differents. Des observations effectuees sur des coupes d'eprouvettes chargees jusqu'a un niveau proche de la rupture montrent que le taux de cavites reste, en general, faible pour tous les materiaux. Une modelisation numerique par elements finis des essais sur eprouvettes ae a ete realisee, a l'aide du logiciel abaqus. L'etude du taux de triaxialite au cur des eprouvettes montre que les plages de triaxialite etudiees, pour les aciers austenitiques, restent peu etendues. Le parametre de rice-tracey est determine a partir de ces calculs elastoplastiques. Les parametres critiques obtenus sont en relation avec le teneur inclusionnaire, la ductilite de la matrice et le mecanisme de rupture finale. Les parametres du modele de gurson-tvergaard sont determines par resolution inverse a l'aide du logiciel sidolo couple a abaqus a partir des essais sur eprouvettes ae. Les resultats sont satisfaisants ; seul le taux de cavites est surestime, le phenomene de coalescence n'etant pas pris en compte par le modele utilise. Un essai sur eprouvette ct en acier bainitique a temperature ambiante a ete simule en 2d et en 3d pour determiner la taille de maille caracteristique a utiliser. Le modele doit encore etre affine, notamment par une loi de coalescence de cavites.

  • Titre traduit

    Experimental study and numerical simulation by local approach of the ductile fracture of three austenitic stainless steels and a 16mnd5 steel


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  • Détails : 1 vol. (pagination multiple [ca 263] p.)
  • Annexes : Bibliogr. 7 p.

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  • Bibliothèque : Université des sciences et technologies de Lille (Villeneuve d'Ascq, Nord). Service commun de la documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 50376-1998-215
  • Bibliothèque : Université des sciences et technologies de Lille (Villeneuve d'Ascq, Nord). Service commun de la documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 50376-1998-216
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