Caractérisation expérimentale et modélisation de la déformation plastique des tôles métalliques PDF Download
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Author: Mihaela Teaca
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ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 316
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Book Description
La détermination précise du comportement plastique des tôles métalliques anisotropes est un élément clé d'une simulation numérique fiable des procédés de mise en forme par emboutissage. Dans cette étude, nous avons mis au point une procédure d'identification paramétrique d'un modèle de surface de plasticité anisotrope à 8 paramètres, qui s'appuie sur des essais classiques de traction uniaxiale selon différentes orientations de l'éprouvette, mais aussi sur des essais de traction biaxiale hétérogènes. Ces derniers ont d'abord nécessité la conception de 2 types d'éprouvettes cruciformes qui, sollicitées en traction biaxiale, sont soumises à des champs de déformation couvrant le domaine allant de la traction uniaxiale à la traction équibiaxiale. L'analyse des essais de traction permet tout d'abord de déterminer les paramètres d'écrouissage ainsi que certains des paramètres de la fonction de charge liés à l'anisotropie en déformation et l'anisotropie en contrainte des matériaux. Les autres paramètres de la fonction de charge, qui interviennent dans la définition de la forme de la surface de plasticité dans le domaine de l'expansion, sont ensuite obtenus à l'aide d'une méthode d'identification minimisant l'écart entre les champs de déformation obtenus expérimentalement par une méthode d'analyse d’images, et ceux déterminés par simulation des essais à l'aide d'un code de calcul par éléments finis. La procédure d'identification a été appliquée à deux nuances d'aciers pour emboutissage, un acier inoxydable AISI304, et deux alliages d'aluminium. Les résultats montrent la grande sensibilité de la méthode d'identification proposée. Des essais de validation sont également présentés
Author: Mihaela Teaca
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Languages : fr
Pages : 316
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Book Description
La détermination précise du comportement plastique des tôles métalliques anisotropes est un élément clé d'une simulation numérique fiable des procédés de mise en forme par emboutissage. Dans cette étude, nous avons mis au point une procédure d'identification paramétrique d'un modèle de surface de plasticité anisotrope à 8 paramètres, qui s'appuie sur des essais classiques de traction uniaxiale selon différentes orientations de l'éprouvette, mais aussi sur des essais de traction biaxiale hétérogènes. Ces derniers ont d'abord nécessité la conception de 2 types d'éprouvettes cruciformes qui, sollicitées en traction biaxiale, sont soumises à des champs de déformation couvrant le domaine allant de la traction uniaxiale à la traction équibiaxiale. L'analyse des essais de traction permet tout d'abord de déterminer les paramètres d'écrouissage ainsi que certains des paramètres de la fonction de charge liés à l'anisotropie en déformation et l'anisotropie en contrainte des matériaux. Les autres paramètres de la fonction de charge, qui interviennent dans la définition de la forme de la surface de plasticité dans le domaine de l'expansion, sont ensuite obtenus à l'aide d'une méthode d'identification minimisant l'écart entre les champs de déformation obtenus expérimentalement par une méthode d'analyse d’images, et ceux déterminés par simulation des essais à l'aide d'un code de calcul par éléments finis. La procédure d'identification a été appliquée à deux nuances d'aciers pour emboutissage, un acier inoxydable AISI304, et deux alliages d'aluminium. Les résultats montrent la grande sensibilité de la méthode d'identification proposée. Des essais de validation sont également présentés
Author: Monica Iordache
Publisher:
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Languages : fr
Pages : 159
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Book Description
La thèse porte sur la capacité à modéliser et prédire numériquement le comportement des tôles minces embouties. Ce comportement est étroitement lié aux différents aspects qui interviennent dans la description du comportement plastique, en particulier l'écrouissage et l'anisotropie. Le travail, réalisé dans le cadre d'une cotutelle entre l'Université de Pitesti et l'Université Paul Verlaine - Metz, porte sur des tôles d'acier utilisées en construction automobile. La caractérisation expérimentale de l'écrouissage et de l'anisotropie fait appel à des essais de traction uniaxiale. La caractérisation du comportement en emboutissage s'appuie sur des essais d'expansion de type Marciniak et Nakazima, ainsi que sur des essais d'emboutissage profond. Les Courbes Limites de Formage sont déterminées par les essais Marciniak réalisés sur différentes largeurs de flan, en utilisant une analyse des champs de déformation réalisée grâce à une méthode d'analyse d'images qui permet le suivi des déplacements et le calcul des déformations tout au long des essais. La loi force-déplacement et la hauteur limite d'embouti dans les essais Nakazima réalisés avec différentes largeurs de flan ont également été déterminées expérimentalement, ainsi que les cornes d'emboutissage dans les essais d'emboutissage profond. Sur la base de ces résultats, le comportement observé en emboutissage a été comparé aux prévisions obtenues par utilisation du code d'éléments finis Abaqus/Explicit. L'ensemble des résultats a ainsi pu être analysé, en discutant en particulier la sensibilité du comportement en emboutissage vis-à-vis du choix du modèle de surface de charge anisotrope adopté dans les simulations
Author: Mostapha Afane
Publisher:
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Languages : fr
Pages : 160
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Book Description
Ce travail décrit le comportement d'un métal de réseau cubique centre : le fer armco 0.02%c. A l'aide de nombreux résultats expérimentaux. la première partie de cette thèse est consacrée a une étude bibliographique dont laquelle la sensibilité du comportement des métaux cc a la vitesse de déformation, à la température est mis en évidence, l'indication de la possibilité de l'apparition des macles pour les grandes vitesses de déformation, l'existence pour les métaux cc des limites d'élasticité inférieure et supérieure et ensuite les éléments de la théorie de dislocation. La deuxième partie présente des techniques expérimentaux utilisées et les relations de dépouillement des résultats. La troisième partie est consacrée a la représentation des résultats et leur analyse. Plusieurs constations expérimentaux dans cette thèse : des limites d'élasticité qui augmente avec la vitesse de déformation, les différences de sensibilité à la vitesse selon le type de chargement et l'effet de la vieillissement sur le pics d'élasticité. Enfin, l'introduction d'un modèle base sur l'activation thermique qui fait introduire les notions de la contrainte interne et effective régissant l'écoulement plastique dont l'évolution est liée a l'énergie d'activation.
Author: Luminita Marincei
Publisher: Editions Universitaires Europeennes
ISBN: 9783841740151
Category :
Languages : fr
Pages : 164
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Book Description
Compte tenu de ces enjeux, les recherches effectuees dans la these visent a developper des methodes de mise en forme par deformation plastique volumique a froid avec deux outils roues, en reunissant des contributions dans le domaine de l'etude de la precision et de la qualite du traitement et des contributions dans le domaine de l'analyse numerique par des simulations. Le travail a pour objectif de realiser une etude a la fois experimentale et numerique du roulage de profils circulaires sur des barres constituees de differents aciers, choisis par rapport a leur usage en roulage en conditions industrielles, et a leurs differences de comportement mecanique. L'analyse comparative des resultats a montre que les simulations numeriques sont capables de fournir des resultats proches de la realite experimentale."
Author: Pierre Genevois
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Languages : fr
Pages : 166
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Book Description
Le comportement plastique de trois aciers d'emboutissage est étudie par des essais de traction simple, de cisaillement simple monotones et bauschinger, et en trajets séquences de cisaillement simple traction simple notamment. L'anisotropie initiale et induite est mise en évidence. Un modèle macroscopique général de comportement rigide plastique en grandes transformations est présent. On adopte le critère de plasticité quadratique de Hill et une loi d'écoulement non associée, a potentiel quadratique orthotrope. L'écrouissage est isotrope et cinématique (a saturation), et on utilise une loi d'évolution du repère d'orthotropie. Trois modèles simplifies en sont dérives pour être identifies a partir des résultats expérimentaux obtenus
Author: Nasser-Eddine Zeghib
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Languages : fr
Pages : 74
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Book Description
On a étudié le comportement plastique des aciers doux dans le domaine du vieillissement dynamique. Pour cela, on a effectué des essais de traction sur l'acier XC18 recuit dans une gamme de température allant de 305 k à 776 k avec des vitesses de déformation de 1.10(4) s-1 à 1.85.10(1) s-1. L'analyse des résultats obtenus est faite sur la base d'un modèle de multiplication des dislocations. Le principal élément de la modélisation est l'introduction du mécanisme d'accumulation des dislocations dans le domaine du vieillissement dynamique. L'originalité de l'approche proposée concerne la prise en compte du vieillissement dynamique par l'addition d'un terme au coefficient de multiplication des dislocations. Le modèle de la diffusion statique a été corrigé pour des situations dynamiques. Le modèle vérifié numériquement prévoit correctement le maximum dû au vieillissement dynamique des courbes contrainte-température et met en évidence l'influence de la vitesse de déformation
Author: CORINNE.. LINEAU
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Languages : fr
Pages : 129
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Book Description
LE BUT PREMIER DE NOTRE ETUDE A ETE D'AMELIORER LA TECHNIQUE DE MESURE DE DEFORMATION, A LA SURFACE D'UNE EPROUVETTE POLYCRISTALLINE, PAR MICROEXTENSOMETRIE. CETTE METHODE A ETE APPLIQUEE A UN ACIER D'EMBOUTISSAGE, A PETITE TAILLE DE GRAINS, DEFORME EN TRACTION SIMPLE JUSQU'A 30%. LA STEREOGRAPHIE NOUS A PERMIS DE CONNAITRE PLUS PRECISEMENT TROIS COMPOSANTES DU TENSEUR DE GREEN LAGRANGE, POUR CHAQUE CELLULE, AUX SIX ETAPES DE DEFORMATION ETUDIEES. LA TECHNIQUE DE L'EBSD A AUSSI ETE UTILISEE, AFIN DE DETERMINER L'EVOLUTION DE L'ORIENTATION CRISTALLINE D'ENVIRON 130 GRAINS. UN CALCUL EN VITESSE A SERVI A CORRELER CES DEUX TYPES D'INFORMATION POUR TENTER D'ETUDIER LA NATURE DES SYSTEMES DE GLISSEMENT ACTIFS DANS CES ACIERS. ENFIN, UNE CONFRONTATION ENTRE CES RESULTATS EXPERIMENTAUX ET CEUX OBTENUS PAR DIVERS MODELES POLYCRISTALLINS (TAYLOR, AUTOCOHERENT ELASTOPLASTIQUE ET VISCOPLASTIQUE), A L'ECHELLE DU GRAIN, A ETE FAITE. LES CONCLUSIONS DECOULANT DE CETTE ETUDE SUR LA DEFORMATION DE CES ACIERS SONT : - L'EXISTENCE DE BANDES DE DEFORMATION INCLINEES A 45 PAR RAPPORT A L'AXE DE TRACTION, TRAVERSANT PLUSIEURS GRAINS, - LE FAIT, QUE LA PLUPART DES GRAINS SE COMPORTENT, AU NIVEAU DE LA ROTATION CRISTALLINE, COMME DES GRAINS ISOLES ET QUE DANS CE CAS, LES MODELES DONNENT D'ASSEZ BONS RESULTATS, - L'EXISTENCE D'UN ECROUISSAGE FAIBLEMENT ANISOTROPE.
Author: Mohammed Zenasni
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Languages : fr
Pages : 312
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Book Description
L'influence de l'effet de changement de vitesse de déformation sur le comportement plastique du cuivre est bien connue, mais il n'existe, dans la littérature, que très peu d'essais systématiques permettant la mise en évidence de cet effet en grandes déformations. C'est dans ce but que nous avons mis au point et réalisé un programme d'essais des éprouvettes de cuivre sur un dispositif des barres de Kolsky en torsion. Les nombreux résultats expérimentaux ont permis de tracer des courbes contraintes-déformations à différentes vitesses de déformation ainsi qu'avec changement de vitesse. Les comparaisons avec les calculs obtenus à partir d'un modèle basé sur l'évolution de la structure (densité de dislocation) ainsi que l'activation thermique sont en bon accord et montrent la nécessite de tenir compte de deux types de sensibilités : une sensibilité instantanée à la vitesse et une sensibilité de l'écrouissage à la vitesse
Author: Camille Perrin
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Languages : fr
Pages : 285
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Book Description
L’amélioration des techniques de caractérisation (EBSD, MET, AFM) permet actuellement une meilleure compréhension des mécanismes plastiques intra-granulaires pour des poly-cristallin déformé. Les observations expérimentales montrent que les processus de plastification sont fortement hétérogènes et intermittent à l’intérieur des grains. Les modèles micromécaniques à champs moyens développés ces dernières décennies ne considèrent pas proprement les hétérogénéités intra-granulaires du glissement plastique. Or il est aujourd’hui démontré (simulations de Dynamique des Dislocations Discrètes par exemple) que la prise en compte de l’auto-organisation des dislocations à l’intérieur des grains est fondamentale pour mieux comprendre et expliquer les effets de taille de grains sur le comportement mécanique des polycristaux. Dans cette étude, deux approches complémentaires ont été développées : Une approche théorique qui consiste aux calculs des champs élastiques (contrainte interne et rotation de réseau) dus à une distribution discrète de boucles de dislocations contraintes par le joint de grains, et une approche expérimentale dont le but est de caractériser quantitativement les longueurs caractéristiques (espacements inter-bandes, et niveau de plasticification dans les bandes) pour des polycristaux à plusieurs tailles de grains se déformant plastiquement et de mesurer les rotations de réseau locales associées (mesure EBSD de désorientation de réseau cristallin) en vue de les comparer au champs de rotations élastiques calculés par le modèle. Le modèle a également été étendu pour permettre l’étude à des microstructures plus complexes, comme par exemple, les cellules de dislocations
Author: Meziane Rabahallah
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Languages : fr
Pages : 145
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Book Description
Ce travail de recherche, réalisé au sein de deux laboratoires (LPMM à l'ENSAM de Metz et LPMTM à l'Université Paris 13), se propose d’étudier l'anisotropie plastique des tôles métalliques lors d'opérations de mise en forme. Les applications visées sont la prédiction, au moyen de la simulation numérique du procédé, de l'anisotropie plastique initiale et son influence sur le comportement global de la tôle. Une anisotropie qui se manifeste lors de l'opération de mise en forme par l'apparition d'ondulations aux bords de la tôle. A cette fin, toute une classe de potentiel plastique a été introduite. Des potentiels écrits dans le cadre d'une approche dite duale (moins couramment utilisée) où la grandeur introduite est le taux de déformation plastique, contrairement à l'approche classique (largement utilisée) où le critère est défini en contrainte. De plus, l'écrouissage du matériau a été pris en compte à travers l'introduction de variables internes. Toute une étude à été consacrée à l'identification des différents critères introduit en ce basant sur des données expérimentales, ainsi qu'à celles issus de la mesure de texture du matériau. Les matériaux étudiés à cet effet sont des nuances d'acier et des alliages d'aluminium. Deux stratégies d'identification ont été explorées afin de s'assurer de la bonne détermination des paramètres du modèle de comportement. Pour permettre l'exploitation des différent critères dans le cadre de la simulation numérique des procédés de mise en forme, une implantation numérique robuste et efficace a été réalisée dans un code de calcul par éléments finis. Une routine de résolution du comportement suivant un schéma d'intégration implicite a été développée afin d'obtenir une bonne précision des calculs. La modélisation a d'abord été appliquée à la prédiction de cœfficients d'anisotropie. Cette étude a mis en évidence la capacité de chaque critère à reproduire les fortes anisotropies de plasticité. Par la suite, l'application de cette modélisation à l'étude des cornes d'emboutissage a été réalisé et a permis concrètement de voir les effets du potentiel sur le nombre de cornes formés, ainsi que sur leur degré de prononciation. Une corrélation entre les coefficients de Lankford et les cornes d'emboutissage a été établie
