Problèmes d'homogénéisation pour des matériaux hétérogènes viscoplastiques

par Fouad El-Houdaigui

Thèse de doctorat en Sciences de l'ingénieur. Mécanique

Sous la direction de Alain Molinari et de László S. Toth.

Soutenue en 2001

à Metz , en partenariat avec LPMM - Laboratoire de Physique et Mécanique des Matériaux - FRE 3236 (laboratoire) .


  • Résumé

    Ce mémoire est consacré à la modélisation et la simulation du comportement mécanique des matériaux hétérogènes par les méthodes autocohérente et par les calculs numériques par éléments finis. Les méthodes micro-macro développés dans cette thèse passent par la résolution du problème de l'inclusion qui est fondamental pour le calcul de la vitesse de déformation dans l'inclusion en fonction de celle appliquée à l'infini. Une formulation du problème de l'inclusion viscoplastique dans une matrice viscoplastique a été proposée, l'approche tangente anisotrope de Molinari et al. Est utilisée. Ceci constitue une extension du problème d'Eshelby pour un comportement non linéaire. L'objet de cette étude est l'analyse de la localisation de la vitesse de déformation dans une inclusion viscoplastique dans une matrice viscoplastique. Cette étude est réalisée pour différents rapports de rigidité entre l'inclusion et la matrice, différentes sensibilités à la vitesse de déformation et différents rapports de forme. Les résultats obtenus sont comparés et validés par les résultats des éléments finis. La méthode différentielle est abordée dans ce travail pour estimer le comportement effectif d'un matériau composite constitué d'inclusions viscoplastiques dispersées dans une matrice viscoplastique. La phase en inclusion est ajoutée incrémentalement de façon à ce que le matériau ajouté soit toujours en concentration dilué. Nous avons étudié l'effet de la sensibilité à la vitesse de déformation sur la rigidité effective pour différents rapports de rigidité inclusion/matrice et sensibilité à la vitesse de déformation dans l'inclusion et dans la matrice. Un développement théorique est proposé pour calculer la sensibilité à la vitesse de déformation effective du composite, selon que le chargement est contrôlé en imposant la contrainte ou la vitesse. La confrontation à des résultats expérimentaux sur des matériaux biphasé indique qu'un meilleur accord peut être obtenu en contrôlant la contrainte

  • Titre traduit

    Problem in micromechanics to calculate the local strain rate in a heterogeneous viscoplastic material


  • Résumé

    An extension of the Eshelby problem for non-linear viscous materials is considered. An ellipsoidal heterogeneity is embedded in an infinite matrix. The material properties are assumed to be uniform within the ellipsoid and in the matrix. The problem of determining the average strain rate in the ellipsoid terms of the overall applied strain rate is solved in an approximate way. The method is based on the non-incremental tangent formulation of the non-linear matrix behavior (Molinari, A. , Canova, G. R. , Ahzi, S. , 1987. A self consistent approach of the large deformation polyctristal plasticity. Acta Metall. 35, 2983-2994). In the present work this approximate solution is verified with a good agreement by comparing to the finite element calculations for various inclusion and loading conditions. The differential scheme is using the obtained behavior of the composite depends on which phase is considered to be constituted by the inclusions. This is become the interaction is different between the inclusion and the matrix when they are exchanged. Results will be given for both cases in the applications part

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Cette thèse a donné lieu à une publication en 2018 par [CCSD] [diffusion/distribution] à Villeurbanne

Problèmes d'homogénéisation pour des matériaux hétérogènes viscoplastiques

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Informations

  • Détails : 1 vol. (111 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p 105-111

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  • Cote : THE 2001 ELH
  • Bibliothèque : Université de Lorraine. Direction de la documentation et de l'édition. Bibliothèque du Saulcy.
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