Etude expérimentale et théorique de l'instabilité de déformation plastique en bandes de cisaillement dans les matériaux métalliques PDF Download
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Author: Shiwei Yang Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages :
Book Description
La localisation de la déformation en bandes de cisaillement est un phénomène lié aux grandes déformations qui concerne la mise en forme à froid des métaux et alliages. Les mécanismes de formation et de propagation des micro et macro bandes de cisaillement dans les monocristaux et bicristaux de cuivre déformés en traction simple et en laminage ont été étudiés expérimentalement. Il a été montre que l'importance de la localisation des macro-bandes de cisaillement dépendait de l'écrouissage des grains et donc des contraintes internes liées à la présence des joints de grains. La nature des interactions entre les bandes de cisaillement et les joints de grains a été analysée. Du point de vue theorique, une théorie simplifiée de la post bifurcation a été proposée dans le cas d'un monocristal plan, rigide plastique, se déformant suivant deux systèmes de glissement plastique et obéissant au critère de Schmid. L'étude a consisté en la détermination des amplitudes de cisaillement sur les systèmes de glissement dans la bande et la matrice. Le problème se ramène à l'étude d'une fonction c dépendant de l'état de contrainte, de l'écrouissage et de la géométrie des systèmes de glissement actifs. Les résultats de cette étude montre que l'activation d'une bande cisaillement (c=0) conduit à une décharge de la matrice (c0), la déformation étant alors localisée dans la bande, puis a une saturation de la bande (c0) s'accompagnant d'une reprise de la déformation plastique dans la matrice jusqu'à ce que les conditions de bifurcation soient de nouveau vérifiées dans la matrice adjacente. Ces résultats sont en accord avec les observations de propagation des microbandes dans les mono et bicristaux et polycristaux. Nous avons également montré que la bifurcation était favorisée par les adoucissements géométrique et de vertex, et qu'elle dépendait fortement des propriétés d'écrouissage
Author: Shiwei Yang Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages :
Book Description
La localisation de la déformation en bandes de cisaillement est un phénomène lié aux grandes déformations qui concerne la mise en forme à froid des métaux et alliages. Les mécanismes de formation et de propagation des micro et macro bandes de cisaillement dans les monocristaux et bicristaux de cuivre déformés en traction simple et en laminage ont été étudiés expérimentalement. Il a été montre que l'importance de la localisation des macro-bandes de cisaillement dépendait de l'écrouissage des grains et donc des contraintes internes liées à la présence des joints de grains. La nature des interactions entre les bandes de cisaillement et les joints de grains a été analysée. Du point de vue theorique, une théorie simplifiée de la post bifurcation a été proposée dans le cas d'un monocristal plan, rigide plastique, se déformant suivant deux systèmes de glissement plastique et obéissant au critère de Schmid. L'étude a consisté en la détermination des amplitudes de cisaillement sur les systèmes de glissement dans la bande et la matrice. Le problème se ramène à l'étude d'une fonction c dépendant de l'état de contrainte, de l'écrouissage et de la géométrie des systèmes de glissement actifs. Les résultats de cette étude montre que l'activation d'une bande cisaillement (c=0) conduit à une décharge de la matrice (c0), la déformation étant alors localisée dans la bande, puis a une saturation de la bande (c0) s'accompagnant d'une reprise de la déformation plastique dans la matrice jusqu'à ce que les conditions de bifurcation soient de nouveau vérifiées dans la matrice adjacente. Ces résultats sont en accord avec les observations de propagation des microbandes dans les mono et bicristaux et polycristaux. Nous avons également montré que la bifurcation était favorisée par les adoucissements géométrique et de vertex, et qu'elle dépendait fortement des propriétés d'écrouissage
Author: J.L. Raphanel Publisher: Routledge ISBN: 1351435744 Category : Science Languages : en Pages : 484
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This volume covers topics involving large plastic deformation of metallic materials. These proceedings offer an overview of the synergism achieved by combining microstructural characterization and understanding, mechanical modelling and experiments, numerical analysis and computation.
Author: Antoine Juanicotena Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 293
Book Description
Ce travail s'inscrit dans le cadre général de l'étude et la modèlisation du comportement viscoplastique des matériaux metalliques dans le domaine des grandes déformations homogènes aux grandes vitesses de déformation, de 10[à la puissance]4 à 10[à la puissance]5 s[à la puissance] -1. Nous définissons une méthodologie permettant de restituer le comportement mécanique de l'acier à blindage Mars 190 et du tantale dans le domaine visé. Dans un premier temps, l'étude des mécanismes physiques de la viscoplasticité montre la nécessite de prendre en compte certains mécanismes fondamentaux de la déformation plastique. A partir de là, l'examen de différentes lois de comportement permet d'extraire le modèle de Preston-Tonks-Wallace, qui restitue notamment le phènomene physique de saturation de la contrainte d'écoulement aux grandes déformations. Dans une deuxième partie, une caractérisation mécanique intègrant l'influence du mode de chargement, de la vitesse de déformation et de la température est menée sur les deux matériaux d'étude. Cette étude expérimentale permet entre autres de déterminer les coéfficients associés aux modèles de Johnson-Cook, Zerilli-Armstrong et Preston-Tonks-Wallace pour chaque matériau. Dans un troisième temps, afin de tester et de valider les modèles, nous concevons et développons un dispositif expérimental capable d'atteindre le domaine d'étude : l'essai d'expansion de sphère. Il s'agit d'imposer une expansion radiale libre à une enveloppe sphérique mince au moyen d'une onde de choc générée par un explosif. A partir de la mesure de vitesse d'expansion radiale, nous pouvons déterminer les contraintes, déformations et vitesses de déformation appliquées à l'enveloppe sphérique au cours du temps. Dans une quatrième et derniere partie, nous évaluons les modèles hors de leur domaine d'identification. Cette validation est effectuee par confrontations expériences/calculs, à l'aide d'essais de validation dont l'experience d'expansion de sphère et l'essai de Taylor.
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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: Jianshe Lian Publisher: ISBN: Category : Languages : en Pages : 280
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ETUDE THEORIQUE DE L'INSTABILITE PLASTIQUE DES MATERIAUX METALLIQUES DUCTILES SOUMIS A DES CHARGES UNIAXIALES OU BIAXIALES. ANALYSE SOUS SOLLICITATION UNIAXIALE, DU DEVELOPPEMENT DE LA STRICTION ET DE LA DEFORMATION A LA RUPTURE DES MATERIAUX SUPERPLASTIQUES. DESCRIPTION, PAR PLUSIEURS CRITERES NOTAMMENT LE CRITERE DE HILL, DU COMPORTEMENT ANISOTROPE. INFLUENCE DE LA SURFACE DE PLASTICITE SUR LA COURBE LIMITE DE FORMAGE
Author: JEAN LOUIS.. MINOT Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 147
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ON DETERMINE LA DEFORMATION NOMINALE CRITIQUE OBTENUE LORS DE LA LOCALISATION DE LA DEFORMATION PLASTIQUE DANS UNE BANDE DE CISAILLEMENT ADIABATIQUE, PUIS ON EVALUE L'INFLUENCE DES PARAMETRES RHEOLOGIQUES ET STRUCTURELS SUR CE PROCESSUS. POUR MENER A BIEN CETTE ETUDE, IL EST NECESSAIRE DE PRECISER LA DISTRIBUTION SPATIALE ET L'EVOLUTION TEMPORELLE DE LA DEFORMATION PLASTIQUE. UN MODELE UNIDIMENSIONNEL DE LOCALISATION ADIABATIQUE PERMET DE DETERMINER LA DISTRIBUTION DE LA DEFORMATION PLASTIQUE, POUR DIFFERENTES LOIS DE COMPORTEMENT, PAR DES DEVELOPPEMENTS EN SERIES CONVERGENTES DES INTEGRALES A L'AIDE DE FONCTIONS HYPERGEOMETRIQUES. L'ACCENT EST NOTAMMENT PORTE SUR LES CONDITIONS ET LES VITESSES DE CONVERGENCE DE CES DEVELOPPEMENTS. CECI CONDUIT A UNE EXPRESSION PUREMENT ANALYTIQUE DE LA DISTRIBUTION DE LA DEFORMATION PLASTIQUE DANS LE CAS DE LA LOI DE COMPORTEMENT DE KNOWLES. NOUS AVONS EGALEMENT PU DETERMINER LA DEFORMATION NOMINALE CRITIQUE POUR LA LOI DE KNOWLES PAR UNE APPROCHE ANALYTIQUE. UNE ETUDE PARAMETRIQUE DES DEFORMATIONS CRITIQUES MONTRE ALORS QUE LA DEFORMATION CRITIQUE AUGMENTE AVEC LA SENSIBILITE A LA VITESSE ET L'ECROUISSAGE DU MATERIAU, EN ACCORD AVEC LES RESULTATS EXPERIMENTAUX, ET DIMINUE LORSQUE L'ACUITE 1/R ET LA TAILLE DES DEFAUTS AUGMENTENT. CES RESULTATS ETENDENT AUX DEFORMATIONS NOMINALES CRITIQUES LES TENDANCES PREVUES PAR LES ANALYSES DE STABILITE LINEAIRE ET LES ANALYSES DE LOCALISATION ASYMPTOTIQUE PRECEDENTES. NOUS MONTRONS ENFIN L'INFLUENCE DES CONDITIONS AUX LIMITES SUR LA DEFORMATION CRITIQUE : SELON L'ENERGIE FOURNIE, LA DEFORMATION CRITIQUE SOUS CONTRAINTE IMPOSEE PEUT ETRE INFERIEURE, EGALE, OU SUPERIEURE A LA DEFORMATION CRITIQUE A VITESSE CONSTANTE. IL EN RESULTE QUE LE MANQUE DE MAITRISE EXPERIMENTALE DES CONDITIONS AUX LIMITES EST SUSCEPTIBLE D'ENTRAINER UNE CERTAINE DISPERSION DES DEFORMATIONS NOMINALES CRITIQUES.
Author: Claude Fressengeas Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 352
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L'instabilité de la déformation plastique des matériaux est couramment observée lors de processus à grande vitesse. La localisation de la déformation qui en résulte peut provoquer la rupture. Son étude nécessite des lois de comportement adaptées aux grandes déformations et aux grandes vitesses de déformations et aux grandes vitesses de déformation. Nous présentons des modèles d'écrouissage cinématique en grande déformation, basés sur différentes dérivées objectives et pourvus d'effets de mémoire. Puis une approche de l'adoucissement textural des métaux aux grandes vitesses est proposée, où l'on considère que les glissements sur les plans cristallographiques suivent une loi visqueuse. Les conséquences sur l'instabilité de la déformation plastique sont discutées. Les influences des facteurs stabilisants : écrouissage, sensibilité à la vitesse, inertie, conduction thermique, et des facteurs déstabilisants : adoucissement thermique et géométrique, sur la ductilité sont illustrés en traction. L'accent est porté sur les effets d'inertie et les effets thermiques qui peuvent être prépondérants aux grandes vitesses. Les méthodes de linéarisation sont discutées. Des analyses non linéaires sont présentées, qui permettent de décrire l'accroissement dynamique de la ductilité, et son affaiblissement adiabatique. Les résultats sont comparés aux résultats expérimentaux disponibles. On montre que les concepts d'instabilité et de localisation de l'écoulement sont différents, et que la formation des bandes de cisaillement n'est pas en général correctement prédite par le concept d'instabilité, mais par celui de localisation. Une méthode de perturbations relatives est présentée qui prend en compte le caractère instationnaire de la déformation homogène, et permet d'étudier la localisation. Les critères d'instabilité et les critères de localisation fournis par la méthode relative sont comparés; tous sont confrontés aux données expérimentales. L'influence des défauts et de l'adiabaticité de la déformation sur l'instabilité et la localisation sont discutées. On présente des résultats non linéaires relatifs à la formation de bandes de cisaillement dans les matériaux sans écrouissage. Pour des conditions à la limite isothermes, on met en évidence une contrainte critique au-delà de laquelle la déformation plastique est instable. Pour des conditions adiabatiques, une méthode de perturbations non linéaires relative fournit une approximation de la déformation critique de localisation, qui est comparée à la valeur calculée numériquement
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ON APPLIQUE LES MODELES THEORIQUES DE LA PLASTICITE DE CRISTAUX BASES SUR DES CRITERES ENERGETIQUES DE DEFORMATION PLASTIQUE DU PREMIER ET DU SECOND ORDRE AU CAS D'UNE GRANDE DEFORMATION PARTIELLEMENT OU COMPLETEMENT IMPOSEE A DES CRISTAUX CUBIQUES A FACES CENTREES. ON COMPARE LES PREVISIONS THEORIQUES POUR LES SYSTEMES DE GLISSEMENT, LES ROTATIONS ET LES DEFORMATIONS NON IMPOSEES AVEC LES RESULTATS EXPERIMENTAUX OBTENUS SUR DE NOMBREUX MONOCRISTAUX DE AL EN COMPRESSION PLANE. L'UTILISATION DE TRICRISTAUX PERMET POUR LA PREMIERE FOIS D'IMPOSER COMPLETEMENT UNE DEFORMATION HOMOGENE IMPORTANTE A UN CRISTAL . BON ACCORD ENTRE THEORIE ET EXPERIENCE. APPLICATION A LA DEFORMATION DES GRAINS DANS UNE TOLE D'AL A GROS GRAINS LAMINEE
Author: Shiwei Yang
Author: Shiwei Yang
Author: J.L. Raphanel
Author: Bernard Jaoul
Author: Antoine Juanicotena
Author: Daniel CLERMONTEL
Author: CORINNE.. LINEAU
Author: Jianshe Lian
Author: JEAN LOUIS.. MINOT
Author: Claude Fressengeas
Author: Abdelali Skalli Housseyni