Modèle physique de la plasticité d'un cristal métallique CFC soumis à des chargements alternés : contribution à la définition d'une modélisation multiéchelles de la mise en forme des métaux

par Afaf Saai

Thèse de doctorat en Génie mécanique

Sous la direction de Laurent Tabourot et de Hervé Louche.

Soutenue en 2007

à Chambéry .


  • Résumé

    Ce travail est une contribution a I'établissement d'un modèle de comportement plastique destiné à être utilisé pour la simulation numérique des opérations de mise en forme. Le parti a été pris de recourir à un modèle micromécanique dont les variables sont des paramètres micro-structuraux intrinsèques comme les densités de dislocations et leurs distributions sur chaque système de glissement. Le modèle traite des chargements alterne��s dans un cadre physique unifié défini pour I'ensemble des équations constitutives décrivant I'écrouissage. Au-delà de I'intérêt de définir un modèle particulier, ce travail apporte une contribution à la mise en œuvre des différentes étapes qui doivent conduire à son utilisation dans une simulation numérique macroscopique. II s'agit de définir un protocole reproductible, plutôt indépendant du modèle considéré et exploitable pour d'autres modélisations. En particulier, des protocoles expérimentaux sont définis pour produire des données dans des conditions reproductibles. Des moyens de caractérisation récents comme I'analyse d'images dans les domaines visible et infrarouge sont utilisés pour étudier la réponse expérimentale thermomécanique de différents échantillons à caractère fortement cristallin. Ensuite, I'implantation du modèle dans un code éléments finis commercial permet d'envisager des simulations complexes qui, si elles ne s'adressent pas actuellement à des opérations d'emboutissage, comportent toutefois les ingrédients pour les traiter. Ce travail, à I'interface de nombreux champs disciplinaires, apporte donc une contribution au développement des modèles de comportement plastique des matériaux métalliques qui porte sur I'ensemble des briques nécessaires au développement de simulations numériques utilisant des modèles à caractère physique

  • Titre traduit

    Physical model of FFC crystal behaulour under alternated loadings : contribution to the establishement of mult-scale numerical modeling of metal forming operations


  • Résumé

    This work is a contribution to the development of a plastic deformation model intended to be use in a numerical simulation of metal forming operations. In this purpose, a micromechanical modelling is chosen and microstructural variables such as dislocation densities and their distributions on each slip system are considered. The model handles with alternated loading using a unified and physical description for all constitutive equations of work hardening. Beside the importance (interest) of the definition of particular model, this work contributes to the implementation of various steps that lead to use it in a macroscopic numerical simulation. This consists in the definition of experimental process that provides proper data in repeatable conditions. Recent means of characterization, such as the measurements of deformation and temperature evolution by images analysis, are used to study the thermodynamic behavior of various multicristal samples. Then, the implementation of the model in a commercial finite element code allows the modelling of complex boundary conditions. However, even if this latter application is not used in this work for metal forming operations, the model includes the whole ingredients for it. This work is at the interface of several disciplines, and brought a contribution to the development of plastic deformation models of FCC metals. It provides the mandatory components to improve the macroscopic numerical simulations that use physical models

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  • Détails : 1 vol. (132 p.)
  • Annexes : Bibliogr. : 85 réf.

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