Endommagement et rupture des métaux anisotropes pour la dynamique et le crash de véhicules

par Patrick Croix

Thèse de doctorat en Génie mécanique

Sous la direction de Jérôme Oudin.

Soutenue en 2002

à Valenciennes .

mots clés

• Méthodes inverses
• Endommagement anisotrope
• Anisotropie
• Éléments finis, Méthode des
• Fissuration

Résumé

La forme et l'orientation des microcavités sont prises en compte dans le modèle éléments finis développé pour améliorer la prédiction d'apparition et de propagation de fissures. La loi d'évolution de porosité due à la nucléation est modifiée pour répondre au problème de la non évolution de l'endommagement en cisaillement pur. Une procédure d'identification par méthode inverse des paramètres d'endommagement est mise au point. Cette méthode est basée sur la corrélation des résultats expérimentaux et numériques, d'essais de traction et d'essais de type Arcan. L'identification a été réalisée pour le cas d'un matériau anisotrope en aluminium. Pour obtenir une indépendance à la taille du maillage, deux stratégies sont proposées : par remaillage basé sur un critère d'endommagement et/ou par détermination des paramètres d'endommagement en fonction de la taille du maillage. Ces différents travaux sont illustrés par plusieurs comparaisons expérimentales numériques d'essais sur longeron en aluminium.

Titre traduit

= Damage and rupture of anisotropies metals for the dynamic and the crash of vehicles

Résumé

The shape and orientation of the microvoids are taken into account in the finite element model developed to improve the prediction of cracks occurrence. The evolution law of porosity due to nucleation is modified to solve the problem of the non-evolution of damage in pure shearing. An identification procedure of damage parameters by the inverse method is developed. This method is based on the correlation of experimental and numerical results, obtained from tensile and Arcan tests. The identification was carried out in the case of an anisotropic aluminium material. To obtain an independence with the mesh size, two strategies are used : by an adaptive meshing based on a damage criterion and/or by the determination of the damage parameters according to the size of the mesh. This work is illustrated by several confrontations of experimental/numerical tests carried out on an extruded aluminium tube.