Modélisation mésomécanique du comportement sous choc de l'aluminium poreux - validation expérimentale

par Stéphane Bonnan

Thèse de doctorat en Énergétique

Sous la direction de Jean-Pierre Romain.

Soutenue en 1996

à Poitiers .

mots clés

• Ondes de choc
• Simulation par ordinateur
• Écrouissage
• Aluminium -- Plasticité
• Matériaux poreux

Résumé

L'objectif du travail de these est la caracterisation theorique et experimentale du comportement d'un aluminium pur poreux a 9 et 17% soumis a la propagation d'ondes de choc. Ce travail est motive par l'etude des materiaux poreux comme protection de structures soumises a une agression exterieure de type energetique ou mecanique. La demarche experimentale est basee sur des essais de compression triaxiale quasi statique et des essais d'impact de plaques. Elle met en evidence les mecanismes physiques influencant la reponse macroscopique du materiau, qui sont le couplage entre la compaction des pores, la deformation plastique induite dans la matrice et la triaxialite des contraintes appliquees. Le modele developpe est deduit de l'extension de la methode d'homogeneisation dite de mori et tanaka au cas d'une matrice elastoplastique ecrouissable via la technique des modules secants. Il permet de determiner les variables thermodynamiques macroscopiques (contrainte, deformation, porosite) en fonction de parametres locaux comme l'ecrouissage dans la matrice ou la forme des pores. La comparaison entre l'experience et le calcul montre l'apport du modele dans la comprehension des mecanismes physiques locaux preponderants. On peut cependant envisager l'integration d'une cinetique de compaction pour restituer plus precisement les temps de montee des chocs generes dans les essais d'impact de plaques

Titre traduit

Schock-wave characterization of porous aluminum - mesomechanical theory and experimentation

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