Comportement thermo-viscoplastique des alliages métalliques chargés sous impact
Auteur / Autrice : | José Antonio Rodriguez Martinez |
Direction : | Alexis Rusinek, Angel Arias |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Sciences des matériaux |
Date : | Soutenance le 19/02/2010 |
Etablissement(s) : | Metz en cotutelle avec Universidad Carlos III (Madrid) |
Ecole(s) doctorale(s) : | EMMA - Ecole Doctorale Energie - Mécanique - Matériaux |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : LABPS - Laboratoire de mécanique Biomécanique Polymère Structures - EA4632 |
Jury : | Président / Présidente : Alain Molinari |
Examinateurs / Examinatrices : Pierre Chevrier, José Fernandez Saez, Tomasz Lodygowski, Ryszard Pecherski, Ramon Zaera Polo |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Mots clés libres
Résumé
Dans cette thèse certains problèmes liés au comportement thermo-viscoplastiques des alliages métalliques sont analysés. Ainsi, la réponse des métaux pour un large spectre de vitesses de déformation et en températures a été étudiée. Ceci est d'un intérêt majeur dans de nombreuses applications industrielles. L'optimisation des matériaux dans le but de supporter de plus en plus de sollicitations extrêmes est un problème très actuel. Au niveau modélisation la validation du modèle Rusineck-Klepaczko (RK) a été étendu à différents alliages sans dépendance avec la déformation plastique dans la définition du volume thermiquement activé. De plus, une extension du modèle MRK a été faite dans le but de décrire le comportement des matériaux présentant une dépendance en déformation dans la description de la sensibilité à la vitesse de déformation. Ce modèle a été utilisé pour décrire les matériaux avec une sensibilité négative à la vitesse de déformation et présentant un fort effet du drainage visqueux. En complément une loi de comportement a été développée pour décrire le comportement des matériaux avec une transformation de phase de type martensitique. Ces lois de comportement ont été implémentées dans un code éléments finis. Grâce à ces outils des études précises et fines ont été menées au niveau des instabilités thermo-viscoplastiques notamment sous chargement dynamique. Deux études particulières ont été faites, l'une sur le processus d'expansion des anneaux et une seconde sur la traction dynamique. Une étude complète a été menée sur le couplage entre la plasticité locale et le phénomène lié à la propagation des ondes élastiques générées par l'impact du chargement. En complément des essais 3D de type perforation ont été réalisés dans le but de valider les approches analytiques. Divers matériaux ont été utilisés comme : l'acier ES, un alliage d'aluminium 2024-T3, un acier AISI304 et un acier de type TRIP 1000. L'ensemble des matériaux ayant été caractérisé au préalable via des essais simples. Le but de ces études de perforation étant d'étudier leur réponse sous impact dynamique et de valider les outils analytiques et numériques