Analyse de la propagation dynamique d'une bande de cisaillement adiabatique

par Anne-Sophie Bonnet-Lebouvier

Thèse de doctorat en Sciences de l'ingénieur. Mécanique des matériaux

Sous la direction de Alain Molinari et de Paul Lipinski.

Soutenue en 2001

à Metz .


  • Résumé

    La propagation dynamique d'un bande de cisaillement adiabatique est analysée dans ce travail. La configuration des expériences de Marchand et Duffy (1988) est adoptée dans l'ensemble des simulations numériques réalisées. Une éprouvette de dimensions finies est soumise à un chargement de cisaillement simple par l'intermédiaire de vitesses ±V appliquées à ses bords. Après une période transitoire, un régime stationnaire s'installe dans lequel la bande se propage avec une vitesse constante. L'influence de la vitesse appliquée sur la célérité de la bande est caractérisée dans un premier temps. Une comparaison entre les configurations adiabatique et avec conduction thermique est effectuée afin de mettre en évidence le rôle de la conductivité thermique dans le processus de propagation. Une analyse dimensionnelle permet également d'établir une loi générale décrivant l'influence de chacun des paramètres du problème sur la vitesse de propagation de la bande. Finalement, le concept de zone de transition est introduit. Cette zone correspond à la région située à la pointe de la bande à l'intérieur de laquelle se produit une chute intense de la contrainte par couplage thermomécanique. Une analyse détaillée de la zone de transition permet de montrer comment la propagation de la bande est contrôlée par cette chute de contrainte

  • Titre traduit

    Analysis of the dynamic propagation of an adiabatic shear band


  • Résumé

    The dynamic propagation of diabatic shear bands is presently analyzed. A configuration representing the experiments of Marchand and Duffy (1988) is considered in the numerical simulations. A layer of finite length and finite width is subjected to shear loading. After a transient, a steady state is attained in which adiabatic shear bands propagate with a constant velocity. The evolution of the shear band speed is firstly determined as a function of the applied velocity. A comparison between the configuration including heat conduction and the adiabatic case is made in order to stress the influence of heat conductivity on the propagation process. A diamensional analysis allows to determine a general law describing the influence of each problem's parameter on the shear band speed. Finally, the concept of a process zone is introduced. The process zone is a region propagating with the shear band tip, where an intense stress softening by thermo-mechanical coupling. It is shown how the shear band propagation is controlled by this stress softening

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Informations

  • Détails : 1 vol. (151 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p.145-151

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