Modélisation des mécanismes physiques de plasticité et de rupture ductile et simulation numérique des essais de laboratoire - Matériaux (MAT) Accéder directement au contenu
Communication Dans Un Congrès Année : 2019

Modélisation des mécanismes physiques de plasticité et de rupture ductile et simulation numérique des essais de laboratoire

Gilles Rousselier

Résumé

The most commonly observed ductile fracture mechanism is void nucleation, growth and coalescence. Fully coupled "porous plasticity" models (GTN, Rousselier) are presented and their limits are discussed in relation with quantitative observations and micromechanical simulations. Strain localization in a macroscopic planar band represents the void coalescence phase (Micromechanical modeling of nucleation is not presented.) These models are well suited for laboratory specimen calculations, including the multi-scale version with a reasonable computation time due to reduced texture identification (8 to 15 crystal orientations). A transgranular crystallographic ductile fracture mechanism is also modeled in the multi-scale framework. Examples of numerical simulations are given for aluminum and steel specimens. The experimental and numerical results are in good agreement with regard to fracture strains and locations as well as macroscopic/microscopic features. The effect of the carbides-nucleated secondary population of voids in low alloyed steels is modeled in the multi-scale framework and used in calculations.
Le mécanisme de rupture ductile le plus couramment observé est l'amorçage-croissance-coalescence de cavités. Les modèles couplés de type "plasticité poreuse" (GTN, Rousselier) sont présentés et leurs limites sont discutées en relation avec les observations quantitatives et les simulations micromécaniques. La localisation de la déformation sous forme d'une bande planaire macroscopique représente la phase de coalescence des cavités. (La modélisation micromécanique de l'amorçage n'est pas abordée.) Ces modèles sont particulièrement adaptés au calcul d'éprouvettes de laboratoire, y compris dans la version multiéchelles avec un temps de calcul raisonnable grâce à l'identification de textures réduites (8 à 15 orientations cristallines). Un mécanisme de rupture ductile cristallographique transgranulaire sans cavités peut également être modélisé dans le cadre multiéchelles. Le propos est illustré par des exemples de simulation numérique d'éprouvettes pour l'aluminium et l'acier. Les résultats expérimentaux et les simulations numériques sont en bon accord pour la localisation de la rupture, les déformations à rupture et les observations aux différentes échelles. L'effet de la seconde population de cavités amorcées sur les carbures dans des aciers faiblement alliés fait l'objet d'une modélisation et de simulations numériques multiéchelles.
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Dates et versions

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Identifiants

  • HAL Id : hal-04647622 , version 1

Citer

Gilles Rousselier. Modélisation des mécanismes physiques de plasticité et de rupture ductile et simulation numérique des essais de laboratoire. 24e Congrès Français de Mécanique, Association Française de Mécanique, Aug 2019, Brest, France. pp.1-12. ⟨hal-04647622⟩
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