Ductility criterion based on ellipticity loss of the elastic-plastic tangent modulus deduced from a self consistent model
Critère de ductilité basé sur la perte d'ellipticité du module tangent élastoplastique déduit d'un modèle autocohérent
Résumé
THE AIM OF THIS PHD THESIS IS TO MODEL A DUCITLITY LOSS CRITERION. TO DO THAT, THIS WORK HAS BEEN DONE IN THREE STEPS. IN A FIRST TIME, THE BEHAVIOR AT THE LOCAL SCALE (WHICH IS THE ONE OF A GRAIN OR A SINGLE CRYSTAL) HAS BEEN MODELED BY A MICROMECHANICAL LAW WRITTEN IN THE LARGE STRAIN FRAMEWORK. HARDENING IS, AS FOR IT, TAKEN INTO ACOUNT BY A MATRIX WHICH INTERNAL VARIABLE IS THE MEAN DISLOCATION DENSITY ON A SLIP SYSTEM. THIS MODELISATION IS ABLE TIO REPRODUCE THE BEHAVIOR OF FERRITE AND IRON-SILICIUM SINGLE CRYSTALS FOR SIMPLE AND COMPLEX LOADING PATHS. IN A SECOND TIME, THE SCALE TRANSITION BETWEEN THE LOCAL BEHAVIOR AND THE ONE OF A POLYCRYSTALLINE AGGREGATE IS REALIZED THANKS TO THE SELF-CONSISTENT SCHEME AT THE SENSE OF HILL. IT IS SHOWN THAT, AT THIS STEP, THE ADOPTED MODEL IS ABLE TO PREDICT THE BEHAVIOR FOR SINGLE-PHASE, DUAL-PHASE FERRITE AND MARTENSITE AND SINGLE-PHASE WITH PRECIPITATES STEELS FOR SIMPLE AND COMPLEX LOADING PATHS. IN PLUS, THIS MODEL GIVES ALSO GOOD RESULTS FOR CALCULUS OF LANKFORD COEFFICIENT AND YIELD SURFACE AND ALSO FOR PREDICTING TEXTURE EVOLUTION. THE THIRD STEP CONISTS IN THE INTRODUCTION OF A DUCTILITY LOSS CRITERION BASED ON THE ELLIPTICITY LOSS OF THE ELASTIC-PLASTIC TANGENT MODULUS, THIS IS RICE'S CRITERION. THIS CRITERION IS USED TO PLOT FORMING LIMIT DIAGRAMS AND IT IS SHOWN THAT GOOD RESULTS CAN BE GIVEN.
Cette thèse a pour but de modéliser un critère de perte de ductilité. Pour cela, ce travail a été fait en trois étapes. Dans un premier temps, le comportement à l'échelle locale (qui est celle d'un grain ou d'un monocristal) est modélisé par une loi micromécanique écrite dans le cadre des grandes déformations. L'écrouissage étant quant à lui pris en compte par une matrice dont la variable interne est la densité de dislocations moyenne par système de glissement. Cette modélisation est apte à reproduire le comportement de monocristaux de ferrite ou d'alliage fer-silicium pour des trajets simples et complexes. Dans un deuxième temps la transition d'échelles entre le comportement local et celui d'un agrégat polycristallin est réalisée grâce au schéma autochérent au sens de Hill. A cette étape il es montré que la modélisation adoptée est capable de prédire le comportement pour des aciers monophasés, biphasés et monphasés contenant des précipités pour des trajets simples et complexes. De plus, le modèle donne aussi de bons résultats dans le calcul de coefficient de Lankford et des surfaces de charge ainsi que pour la prédiction de l'évolution des textures. La troisème étape consiste à introduire un critère de perte de ductilité basé sur la perte d'ellipticité du module tangent élastoplasique, c'est le critère de Rice. Ce critère est ensuite utilisé pour tracer des courbes limite de formage et il est montré que de bons résultats sont obtenus.