Etude de l'interaction entre endommagement ductile et striction dans les tôles minces : application à la prédiction de la formabilité.

par Muhammad waqar Nasir

Projet de thèse en Mécanique-matériaux

Sous la direction de Farid Abed-Meraim et de Hocine Chalal.

Thèses en préparation à Paris, HESAM , dans le cadre de École doctorale Sciences des métiers de l'ingénieur (Paris) , en partenariat avec LEM3 - Laboratoire d Etude des Microstructures et de Mécanique des Matériaux (laboratoire) depuis le 06-11-2017 .


  • Résumé

    Dans le contexte de la mise en forme des tôles minces, l'apparition de la striction diffuse et localisée représente l'un des défauts les plus importants qui cause la mise au rebut des pièces formées. Afin de prédire précisément l'apparition de ces défauts, plusieurs approches théoriques et numériques ont été développées dans la littérature. Ces approches nécessitent, d'une part, l'introduction de lois de comportement appropriées afin de reproduire les phénomènes physiques observés lors des opérations de mise en forme. D'autre part, ces modèles de comportement doivent être combinés avec des critères de striction pour la prédiction des instabilités plastiques, comme la striction diffuse et localisée. Dans des travaux de recherche récents, le modèle de comportement élastique-plastique couplé à l'endommagement ductile de Gurson-Tvergaard-Needleman (GTN) a été combiné avec la théorie de la bifurcation pour la prédiction de la formabilité des tôles minces. L'objectif de cette thèse de doctorat est de poursuivre ces travaux de recherche et de les étendre à des lois de comportement plus avancées, qui permettent de prendre en compte des phénomènes physiques complexes et réalistes (par exemple, formes non sphériques des cavités, anisotropie plastique, écrouissage cinématique, chargement non-proportionnel, etc.). Le modèle de comportement complet sera ensuite combiné à plusieurs critères d'instabilité plastique pour la prédiction de la striction diffuse et localisée dans les tôles minces.

  • Titre traduit

    Investigation of ductile damage-necking interactions for the prediction of sheet metal formability.


  • Résumé

    In the context of sheet metal forming, the occurrence of diffuse and localized necking, which are precursors to ductile fracture, represents one of the main causes for rejection of metal parts during forming operations. In order to accurately predict the occurrence of these defects, various theoretical and numerical approaches have been developed in the literature. These approaches require, on one hand, the introduction of an appropriate constitutive model in order to reproduce the physical phenomena involved during forming operations. On the other hand, the selected constitutive model has to be combined with necking criteria for the prediction of plastic instabilities, such as diffuse and localized necking, in thin sheet metal forming. Recently, the well-known Gurson-Tvergaard-Needleman (GTN) elastic-plastic-damage model has been combined with the bifurcation theory for the prediction of formability limits of ductile materials. The objective of this PhD thesis is to pursue the latter studies by extending the current approach to more advanced Gurson-based damage models, which allow accounting for more realistic behavior (e.g., complex non-spherical cavities, plastic anisotropy, kinematic hardening, non proportional loading, etc). The resulting constitutive models are then combined with various plastic instability criteria for the prediction of diffuse and localized necking in thin sheet metals.