Modèle constitutif pour les milieux élastoplastiques poreux: sur la formulation analytique et l'utilisation de l'homogénéisation numérique multi-échelle

par Ayrton Ribeiro Ferreira

Projet de thèse en Mécanique des matériaux

Sous la direction de Ahmed Benallal.

Thèses en préparation à Paris Saclay en cotutelle avec l'Université de São Paulo , dans le cadre de Sciences mécaniques et énergétiques, matériaux, géosciences , en partenariat avec LMT - Laboratoire de mécanique et de technologie (laboratoire) et de Ecole normale supérieure Paris-Saclay (établissement de préparation de la thèse) depuis le 18-02-2013 .


  • Résumé

    La modélisation et la simulation de la rupture dans les alliages d'aluminium constituent la cadre des travaux de ma thèse. Ces matériaux utilisés dans l'automobile mais aussi dans l'aéronautique et dans d'autres industries sont souvent anisotropes et présentent des modes de rupture ”plats” dans de nombreuses conditions de chargement. Ces modes plats sont observés aux faibles triaxialités ou en compression et ne peuvent être décrits par les théories classiques de la rupture ductile, basées essentiellement sur l'influence de la triaxialité des contraintes.  La compréhension des phénomènes de localisation qui leur sont associés est alors importante. Les observations disponibles montrent que la triaxialité des contraintes est insuffisante pour décrire les conditions de rupture aux grandes et faibles triaxialités. Dans le cas isotrope, nous travaillons donc sur l'introduction du troisième invariant en s'appuyant sur des considérations micromécaniques et à l'extension des résultats obtenus au cas de l'anisotropie. L'extension ici consiste essentiellement à introduire dans les approches du type Gurson des comportement complexes pour la matrice du milieu poreux et éventuellement son comportement anisotrope mais nous considérons aussi les possibles effets de la morphologie des cavités.

  • Titre traduit

    Constitutive model for porous elastoplastic media: on the analytical formulation and the numerical multiscale homogenization


  • Résumé

    The modeling and simulation of the fracture in aluminum alloys constitute the frame of work of my thesis. These materials, which have been used in the automotive, in aeronautics and other industries are often anisotropic and exhibit "flat" failure modes under many loading conditions. These flat modes are observed at low triaxialities or in compression and cannot be described by classical theories of ductile failure, which are based essentially on the influence of stress triaxiality. The understanding of the localization phenomena associated with them is also important. The available observations show that the stress triaxiality is insufficient to describe the failure conditions at large and small triaxialities. In the isotropic case, we therefore work on the introduction of the third invariant based on micromechanical considerations and the extension of the obtained results to the case of anisotropy. This extension essentially consists of introducing complex matrix behaviors, including its anisotropy, into the Gurson type approaches. We also consider the possible effects of different cavity morphologies.