Dissertations / Theses: 'Comportement élastoplastique'

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Montoya, Dominique. "Comportement élastoplastique d'une nuance de béryllium." Paris 13, 1991. http://www.theses.fr/1991PA132010.

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Abstract:

Des essais de compression ont été réalisés sur un domaine étendu de déformations, de vitesses de déformation (jusqu'a 2000 s-1) et de températures (entre 20c et 300c). A partir de ces expériences, nous avons établi une loi de comportement du béryllium s200f, utilisable par des codes de calculs. Son formalisme s'inspire de celui de Steinberg, Cochran et Guinan. Mais, dans notre cas, la loi prend explicitement en compte les effets de la vitesse de déformation et de la température. Afin de valider notre équation, nous l'avons introduite dans un code de calcul. Son extrapolation aux plus fortes vitesses de sollicitation rend bien compte d'expériences telles les essais de Taylor ou de choc de plaques (vitesses de déformation supérieures a 104 s- 1). Par analyse micrographique, nous avons établi un lien qualitatif, entre le mode de déformation prépondérant au sein du matériau, et la variation d'un paramètre de la loi. Outre la loi de comportement, nous avons montre que, sous choc, le béryllium se comporte de deux façons différentes. Si la vitesse de déformation est inferieure à 5. 106 s-1, alors elle est proportionnelle à la carre de la pression de choc. Au-delà, on trouve une variation en puissance 4 de la pression de choc. L'étude de l'endommagement sous choc du béryllium a, par ailleurs, confirme le comportement excessivement fragile de ce matériau. Sa rupture est brutale, a une tension d'environ 1 gpa

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Evrard, Pierre. "Modélisation polycristalline du comportement élastoplastique d'un acier inoxydable austéno-ferritique." Phd thesis, Ecole Centrale de Lille, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00316073.

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Abstract:

Jusqu'ici, la modélisation du comportement mécanique d'un acier inoxydable duplex n'a été entreprise qu'à l'aide de modèles phénoménologiques (Aubin01), qui ne prennent pas en compte le caractère biphasé du matériau, et polycristallin de chaque phase. De plus, l'identification des paramètres matériau nécessite une large base d'essais. Ceci a motivé le développement d'un modèle muti-échelles polycristallin biphasé.
Deux modèles de la littérature sont étendus à l'acier duplex. Les comportements des grains austénitiques et ferritiques sont décrits via des lois de plasticité cristallines. L'identification des paramètres matériau ne demande que deux essais mécaniques simples et des données de la littérature. Les modèles proposés rendent bien compte des premières boucles d'hystérésis d'essais de traction-compression/torsion non-proportionnels et de l'évolution des surfaces de plasticité.
Puis, l'adoucissement cyclique a été expliqué à partir d'analyses MET. Celles-ci ont montré que les deux phases participent à l'adoucissement cyclique. Cependant, dans une première approche, seul le réarrangement des dislocations en zones dures et molles dans les grains ferritiques a été modélisé. Les résultats montrent que le nouveau modèle prédit bien le durcissement et l'adoucissement cyclique, et les boucles d'hytérésis au cycle stabilisé.
Enfin, les champs cinématiques issus d'un calcul de microstructure ont été comparés à ceux mesurés (El Bartali07). Une bonne concordance est observée suite à un trajet de traction monotone, l'écart est plus important pour un trajet de traction-compression.

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Evrard, Pierre. "Modélisation polycristalline du comportement élastoplastique d’un acier inoxydable austéno-ferritique." Ecole Centrale de Lille, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/31/60/73/PDF/These_Evrard.pdf.

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Abstract:

Jusqu’ici, la modélisation du comportement mécanique d’un acier inoxydable duplex n’a été entreprise qu’à l’aide de modèles phénoménologiques qui ne prennent pas en compte le caractère biphasé du matériau, et polycristallin de chaque phase. De plus, l’identification des paramètres matériau nécessite une large base d’essais. Ceci a motivé le développement d’un modèle muti-échelles polycristallin biphasé. Deux modèles de la littérature sont étendus à l’acier duplex. Les comportements des grains austénitiques et ferritiques sont décrits via des lois de plasticité cristallines. L’identification des paramètres matériau ne demande que deux essais mécaniques simples et des données de la littérature. Les modèles proposés rendent bien compte des premières boucles d’hystérésis d’essais de traction-compression/torsion non-proportionnels et de l’évolution des surfaces de plasticité. Puis, l’adoucissement cyclique a été expliqué à partir d’analyses au microscope électronique à transmission. Celles-ci ont montré que les deux phases participent à l’adoucissement cyclique. Cependant, dans une première approche, seul le réarrangement des dislocations en zones dures et molles dans les grains ferritiques a été modélisé. Les résultats montrent que le nouveau modèle prédit bien le durcissement et l’adoucissement cyclique, et les boucles d’hytérésis au cycle stabilisé. Enfin, les champs cinématiques issus d’un calcul de microstructure ont été comparés à ceux mesurés. Une bonne concordance est observée suite à un trajet de traction monotone, l’écart est plus important pour un trajet de traction-compression
Until now, the plastic behaviour of an austenitic-ferritic stainless steel (DSS) has been modelled using phenomenological models. Unfortunately, these models do not take into account the biphased character of the material, and the polycrystalline character of each phase. Furthermore, a large experimental data base is necessary in order to identify model parameters. These results motivated the development of a biphased polycrystalline model. Two models are used and extended in order to take into account both polycrystalline phases. A single crystal law describes each austenitic and ferritic phase. Model parameter identification needs only two simple tests and literature results. Both models predict correctly the first hysteresis loops for a tension-compression/torsion test and the yield surface evolution. Then, the cyclic softening is explained from transmission electronic microscopy analyses. It is observed that both phases contribute to cyclic softening. However, in a first approach, only the rearrangement of dislocations in hard and soft zones in ferritic grains is modelled. The results show that the new model predicts well cyclic hardening and softening and the stabilized hysteresis loops for uniaxial and biaxial non-proportional cyclic loading. Finally, kinematic fields obtained by a microstructure computation are compared to the experimental ones. After a monotonic tension test, a good agreement is obtained between simulated and experimental kinematic fields, which is not the case after a tension-compression test

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Etienne, André-Michel. "Modélisation par éléments finis en comportement élastoplastique de multicouches céramo-métalliques." Toulouse, INPT, 1991. http://www.theses.fr/1991INPT045G.

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Abstract:

Cette étude concerne la mise en place d'un programme de calcul par éléments finis dans le but de modéliser des assemblages de céramiques thermomécaniques avec des alliages métalliques. Plusieurs problèmes sont à considérer : tout d'abord, les contraintes générées par la fabrication de tels assemblages à haute température, par brasure ou autre; ensuite, les contraintes éventuelles de fonctionnement. Ces problèmes se posent dans le cas d'un échangeur thermique pour turbines à gaz. Pour traiter ces différents cas, il a été nécessaire de mettre en place des modèles non linéaires adaptés à la plasticité, et suffisamment puissants pour pouvoir tourner sur microordinateur. Une étude sur différents modèles de mécanique de la rupture a été entamée. Efin, un mailleur automatique intéractif a été concu pour faciliter les entrées de données.

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Stochioiu, Constantin. "Contribution à l’étude du comportement visco-élastoplastique d’un composite structural lin/époxy." Thesis, Bourgogne Franche-Comté, 2020. http://www.theses.fr/2020UBFCK023.

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Abstract:

L’étude présenté dans ce manuscrit s’inscrit dans le contexte global du développement de nouveaux matériaux, ayant une empreinte environnementale réduite. Parmi les possibilités actuellement explorées (notamment en Europe), les composites à renfort de fibres de lin sont une solution prometteuse. En effet, la faible densité et les propriétés mécaniques élevées des fibres de lin, ainsi que leur faible coût énergétique, permettent d’envisager leur utilisation dans des composites structuraux, en remplacement des fibres de verres. Ces composites bio-sourcés font déjà l’objet de plusieurs applications. Cependant, plusieurs verrous scientifiques et techniques, notamment leur comportement à long terme, limitent leur utilisation dans des conditions sévères de chargement.La thèse propose d’étudier le comportement en fluage des matériaux composites à renfort de lin unidirectionnel, dans la direction des fibres. En effet, même si le comportement viscoélastique et viscoplastique de ces composites est bien avéré, peu d’études ont été consacrés à ce type de chargement.Ainsi, des essais cyclés de fluage/recouvrance à durée et à contrainte variable ont permis de déterminer la dépendance en temps et contrainte du comportement.Ces essais ont également permis de montrer l’existence d’un seuil en contrainte pour l’apparition de déformation non-recouvrable assimilée à des déformations viscoplastiques.Les résultats ont permis ensuite de proposer une loi de comportement, composée d’un modèle viscoélastique non-linéaire de Schapery et d’un modèle viscoplastique de Zapas-Crissman. Les paramètres de la loi ont été identifiés à partir des essais de fluage/recouvrance. Ce modèle permet de rendre compte de manière satisfaisante de la déformation du composite lors d’essais de fluage/recouvrance et lors d’essais de traction cyclés. Par ailleurs, ce modèle a également permis de simuler des essais de traction monotone à différentes vitesses de chargement et de reproduire le comportement non-linéaire caractéristique de ces matériaux
The study presented in the manuscript is positioned in a large context of development of new materials, with a reduced environmental impact. From the possibilities currently under scrutiny (especially in Europe), flax fiber reinforced composites are the most promising. Thanks to their low density and high mechanical properties, as well as their low energy costs, fuel the idea of their usage in structural composites, by replacing glass fibers. These biocomposites are already implemented in numerous applications. However, several scientifical and technical unknowns, especially their long-term behavior, are hindering their use in domains of high load conditions.The thesis proposes to study the time dependent behavior of unidirectional reinforced composites, on the fiber direction. Even though it is largely accepted that the material behavior is viscoelastic and viscoplastic, few studies are dedicated to its analysis.Thus, multi cycled creep/recovery tests with variable creep stress and durations have allowed to determine the behavior’s dependence on stress and time. These tests have also allowed to determine the existence of a stress limit for plastic deformation appearance. They have been associated with the viscoplastic behavior.The results have, afterwards, allowed to propose a behavior law, composed of Schapery’s model for non-linear viscoelasticity and Zapas-Crissman’s model for viscoplasticity. The law parameters have been identified with the help of the creep/recovery tests. The model is capable of predicting the material response in deformation for creep recovery tests as well as load/unload tests. Simulations have also shown the model’s capability to reproduce traction tests with different loading speeds and to reproduce the nonlinear behavior specific to these composite materials

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Belkhabbaz, Abderrahim. "Contribution à l'étude du comportement élastoplastique d'agrégats polycristallins par homogénéisation numérique FFT." Paris 13, 2013. http://www.theses.fr/2013PA132002.

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Abstract:

Ce travail est consacré à l’étude de la réponse élasto-plastique des polycristaux CFC à petites déformations en utilisant une approche d’homogénéisation numérique FFT qui permet d’aborder en détail l’influence des microstructures polycristallines spécifiques sur le comportement macroscopique et l’hétérogénéité des champs. Les microstructures utilisées sont soit obtenues par le procédé de Voronoï ou 3D reconstruite à partir des rayons X de tomographie. L’objectif de cette étude est double. Tout d’abord, cet outil numérique est utilisé pour caractériser la contrainte d’écoulement de polycristaux CFC non texturés et texturés ainsi que l’hétérogénéité des champs locaux dans le cadre de plasticité indépendante du temps. Pour atteindre cet objectif, deux différents critères de plasticité locaux sont utilisés : la loi-type Schmid et sa version régularisée proposé par Gambin. Les résultats obtenus sont discutés par rapport aux limites disponibles et les estimations obtenues avec l’approche de Hill-Hutchinson incrémental. Deuxièmement, la dépendance entre l’orientation et la cinétique d’écrouissage dans le régime élasto-plastique transitoire est étudiée en utilisant une loi de type Kocks-Mecking. Les moyennes des densités de dislocations pour les différentes orientations cristallines sont comparées avec les résultats expérimentaux et la modélisation disponible dans la littérature.

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Zhang, Yan. "Modélisation du comportement élastoplastique d'une pâte cimentaire soumise à la dégradation chimique." Thesis, Lille 1, 2008. http://www.theses.fr/2008LIL10005/document.

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Abstract:

Dans cette thèse, nous présentons une modélisation numérique du comportement élastoplastique d'une pâte de ciment soumise à la dégradation chimique. Une courte synthèse bibliographique est d'abord présentée sur la composition minéralogique, la chimie, le comportement mécanique de base, les mécanismes de dégradation chimique et le couplage chimie-mécanique des matériaux cimentaires en général et de la pâte de ciment en particulier. En se basant sur cette synthèse et des données expérimentales, un modèle de comportement élastoplastique est ensuite formulé dans le chapitre 2, pour des pâtes de ciment soumises essentiellement à des contraintes de compression. Deux mécanismes de déformations plastiques sont identifiés, liés respectivement au cisaillement déviatorique et à la compaction des pores. En définissant la dégradation chimique par une variable d'endommagement chimique, les propriétés élastiques et plastiques sont affectées par cet endommagement. Les essais mécaniques effectués sur des échantillons sains et chimiquement dégradés sont simulés par le modèle proposé. La détermination de la cinétique de l'endommagement chimique est abordée dans le chapitre 3. En se basant sur un modèle phénoménologique de la lixiviation chimique, la cinétique de l'endommagement chimique est contrôlée par le processus de diffusion des ions calcium dans la solution interstitielle. La concentration en calcium de la solution interstitielle est alors considérée comme la variable d'état chimique. La variation de la teneur en calcium dans la matrice solide et celle de la porosité sont reliées à la concentration en calcium en fluide par la courbe d'équilibre thermodynamique. La méthode des éléments finis est utilisée par la résolution numérique de l'équation de diffusion généralisée. Le modèle proposé est enfin étendu pour inclure l'endommagement mécanique par microfissuration afin de décrire le comportement fragile des matériaux cimentaires. Un exemple d'application du modèle à une structure soumise à la dégradation chimique est présenté
Thesis presents elastoplastic modelling of cement-based materials coupledwith chemical degradation and mechanical damage. The emphasis is put on cementpaste subjected to compressive stresses. A short literature review is first presented on the mineralogical composition, chemical degradation mechanisms, basic mechanical behaviour and chemical-mechanical coupling. Based on this analyses and a series of experimental data obtained from uncoupled and coupled tests, an elastoplastic constitutive model coupled with chemical damage is first formulated. Two plastic mechanisms are taken into account; respectivelyrelated to deviatoric shearing and pore collapse. The chemical damage is identified as relative variation of porosity. Elastic and plastic properties are affected by chemical damage. Numerical simulations are compared with experimental data and good agreements have been obtained. The evolution of the chemical damage has been described by the generalized diffusion equation which is based on the mass balance equation and a phenomenological chemistry model. We have used finite element method to solve the generalized diffusion equation. Coupled chemical-mechanical tests have been simulated by the proposed model and we have also obtained satisfactory concordance. An extension of the model is finally proposed by including mechanical damage due to microcracks in order to describe brittle responses of material under tensile stresses and low confining pressures. An example of application to structural analysis with chemical degradation is presented. It has been shown that the proposed model describes correctly the main features of the mechanical behaviours of cement-based materials at different stress conditions with chemical degradation

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Ningre, Corado. "Modélisation du comportement élastoplastique cyclique multiaxial par une approche multisurface dans l'espace des déformations." Thesis, Université Grenoble Alpes, 2020. http://www.theses.fr/2020GRALI053.

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Abstract:

Ce travail concerne l’étude théorique, numérique et expérimentale du comportement mécanique élastoplastique en chargements cycliques complexes multiaxiaux de matériaux métalliques. Le comportement élastoplastique est décrit par modèle multisurface, avec une prise en compte des grandes transformations. Ce modèle est écrit dans l’espace multidimensionnel d’Ilyushin des déformations, de dimension 5. La modélisation qui en résulte permet de décrire le comportement multiaxial des matériaux métalliques, en chargements cycliques complexes, notamment non proportionnels, avec une prise en compte des déformations finies, de l’irréversibilité indépendante du temps, des effets secondaires cumulés (effet Poynting-Swift) et des effets d’écrouissage cyclique. Le modèle ainsi développé a été implémenté dans un code commercial de calcul par éléments finis, afin de produire un outil opérationnel de calcul des structures telles que les équipements mécaniques et les composants internes des centrales hydroélectriques (turbines, alternateur…). Le modèle proposé a été validé par confrontation à des résultats d’essais biaxiaux de traction-torsion combinées, réalisés sur un acier inoxydable. Ce modèle a été complété par une analyse énergétique et thermodynamique qui permet la mise en place, à terme, d’une approche énergétique pertinente pour le suivi de l’endommagement par fatigue. Dans le cadre de ce travail, cette approche a été illustrée par la proposition d’un critère de fatigue, validé par la comparaison de ses prédictions à celles d’autres critères de fatigue classiques, proposés dans la littérature
This work deals with the theoretical, numerical and experimental study of the elastoplastic mechanical behavior of metallic materials in complex multiaxial cyclic loadings. The elastoplastic behavior is described by a multisurface model, within the finite strain theory. This model is written in the five-dimensional Ilyushin strain space. The resulting model is capable of describing the multiaxial behavior of metallic materials, in complex cyclic loadings, in particular non-proportional, taking into account finite strain, time-independent irreversibility, cumulative second order effects (Poynting-Swift effect) and cyclic hardening. The model has been implemented in a commercial finite element calculation code, in order to produce an operational tool for calculating structures such as mechanical equipment and internal components of hydroelectric power plants (turbines, alternators, etc.). The proposed model was validated by comparison with combined tensile-torsion biaxial test results obtained on stainless steel. This model has been completed by an energy and thermodynamic analysis that allows the implementation of a relevant energy approach for the monitoring of fatigue damage. As part of this work, this approach was illustrated by the proposal of a fatigue criterion, validated by the comparison of its predictions with those of other classical fatigue criteria proposed in the literature

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Langlois, Laurent. "Évolutions propres de la microstructure de dislocations et conséquences sur le comportement élastoplastique des métaux." Metz, 2000. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/2000/Langlois.Laurent.SMZ0023.pdf.

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Abstract:

Dans ce travail, on propose un modèle du comportement élasto plastique des métaux soumis à des chargements monotones et séquentiels. Celui-ci est base sur une représentation biphasée de la microstructure cellulaire de dislocations. La première phase représente l'intérieur des cellules et la seconde les murs de dislocations. L'aspect évolutif de cette microstructure est pris en compte en considérant l'interface entre les cellules et les murs comme une frontière libre. L'accumulation dans les murs des dislocations traversant les cellules définit un processus d'écrouissage non local. En supposant un champ de déformation plastique uniforme par morceau et en considérant des cellules ellipsoïdales, on calcule dans un premier temps, l'énergie libre du système. On établie ensuite l'expression des forces critiques associées à l'écoulement plastique des deux phases et à la morphologie des cellules. Dans une troisième partie, les résultats numériques sont présentés pour des chargements monotones et séquentiels. Ces résultats montrent notamment qu'un adoucissement macroscopique peut être obtenu sous la forme d'une déstabilisation de la microstructure de dislocations. Dans la dernière partie, on construit un modèle polycristallin du comportement des métaux en chargement séquentiel. Le grain est considéré comme un matériau biphasé à structure évolutive et écrouissage non local. La transition d'échelle du grain vers le polycristal est réalisée par une méthode de transition d'échelle autocohérente. Les résultats numériques obtenus montrent, la aussi, qu'un adoucissement macroscopique peut être obtenu avec la déstabilisation de la microstructure de dislocations de quelques grains

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Nguyen, Huy Gia. "Approche micromécanique pour la modélisation du comportement élastoplastique des composites : applications aux mortiers de résine." Cergy-Pontoise, 2008. http://biblioweb.u-cergy.fr/theses/08CERG0388.pdf.

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Abstract:

Ce travail propose un modèle d’homogénéisation permettant de prédire le comportement élastoplastique de mortiers de résine. L’influence de la géométrie des granulats, de leurs orientations et des porosités sont étudiées. Dans la phase élastique, les comparaisons entre résultats numériques et expérimentaux (propagation des ondes ultrasonores) montrent que le modèle permet une prédiction satisfaisante du comportement de ces mortiers. Dans la phase plastique, la méthode des modules tangents est adoptée et une approximation isotrope du tenseur des rigidités de la matrice est construite pour évaluer le tenseur d’Eshelby. Les écrouissages isotrope et cinématique sont pris en compte. Des essais ont été réalisés sur des composites à matrice organique et renforts courts. Les comparaisons avec ces résultats et d’autres issus de la littérature (composites à matrices métalliques) montrent que le modèle non linéaire implémenté prédit de façon convenable l’ensemble des valeurs expérimentales
This work presents an homogenization model to simulate the elastoplastic behavior of resin mortars. The influence of the geometry and the spatial orientations of aggregates was introduced as well as the presence of porosity. In the elastic phase, comparisons between simulations and experimental results (ultrasonic wave propagation method) show that the model provides satisfactory predictions of the behaviors of epoxy resin-based mortars. In plastic phase, the equivalent behavior has been implemented using the tangent modulus approach and an isotropic approximation of the matrix tensor rigidities was build in order to compute the Eshelby tensor. Isotropic and kinematics hardening laws have been implemented. In order to validate the model, tests were performed on organic matrix composites and short reinforcements. Comparisons were also made with results from the literature on metal matrix composites. The proposed modeling adequately predicts the overall experimental results

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Tan, Cheng Hua, and Isam Shahrour. "Développement d'un modèle élastoplastique pour le comportement des matériaux granulaires sous sollicitations non monotones complexes." Lille 1, 1990. http://www.theses.fr/1990LIL10193.

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Abstract:

Dans la première partie, à la suite d'une analyse détaillée des résultats expérimentaux, un modèle élastoplastique isotrope a été formulé pour le comportement des matériaux granulaires sous chargement monotone. Ensuite, en adaptant le concept de mémoire discrète, la méthode de « Bounding Surface » et la méthode de l'écrouissage cinématique ont été intégrées dans le modèle. La deuxième partie est consacrée à la procédure de l'identification des paramètres pour le modèle proposé. L'effet de chaque paramètre a été étudié d'une façon précise. Une méthode de détermination des paramètres illustrée avec un exemple est également présentée en détail. Par la suite, la validation du modèle sur chemins homogènes est rapportée dans ses grandes lignes, suivie de l'examen de la capacité prédictive du modèle sur une large gamme d'essais au laboratoire. La dernière partie s'ouvre sur l'implantation du modèle proposé dans le logiciel d'éléments finis FONDOF et la calibration du modèle sur quelques expérimentations de fondation réalisées dans le cadre du groupe validation du GRECO CNRS Géomatériaux.

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Boubakar, Mohamed Lamine. "Contribution à la simulation numérique de l'emboutissage des tôles : prise en compte du comportement élastoplastique anisotrope." Besançon, 1994. http://www.theses.fr/1994BESA2055.

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Abstract:

La description correcte du comportement des tôles est un aspect important pour la simulation numérique de l'emboutissage. En particulier, la prise en compte du caractère anisotrope qui résulte de leur mode d'élaboration peut influencer sensiblement le résultat d'une simulation. Pour modéliser cette anisotropie dans le cadre d'une approche phénoménologique, plusieurs études ont été menées durant ces dix dernières années. Elles s'inspirent pour la plupart de la théorie des milieux à directeurs de Mandel et ont contribuées à définir une loi d'évolution pour les directions d'anisotropie. Dans notre étude un choix particulier a été fait pour actualiser les directions d'anisotropie au cours de la transformation. Ce choix a permis une représentation qualitative du comportement anisotrope en glissement simple. L'écriture des lois constitutives dans la configuration isocline qui lui est associée conduit à un formalisme semblable à celui de la théorie linéaire. Ce qui a permis la construction d'un schéma numérique pour l'élastoplasticité anisotrope basé sur les schémas développés en petites perturbations. Ce schéma est composé d'une prédiction élastique et d'une correction plastique. Au cours de la première étape, la spécificité de deux éléments finis de coques spatiales a été prise en compte. L'actualisation des directions d'anisotropie dans ce contexte de coques permet une description simple du comportement. Pour effectuer la correction plastique, une famille d'algorithmes a été proposée. Une analyse de précision en présence de grandes déformations et de grandes rotations a mis en évidence l'intérêt du schéma implicite d'Euler Arriere dans le cas du critère orthotrope de Hill associé à un écrouissage isotrope. Lors de la définition d'un opérateur tangent cohérent pour la résolution de l'équilibre, ce schéma conduit à un opérateur symétrique. Pour tester la modélisation du comportement dans le cas de la simulation numérique de l'emboutissage, plusieurs essais ont été effectués. Les résultats obtenus sont satisfaisants

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Da, Silva Botelho Tony. "Contribution à l'étude du comportement élastoplastique de surfaces métalliques rugueuses revêtues d'un métal de faible dureté." Poitiers, 2004. http://www.theses.fr/2004POIT2305.

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Abstract:

Pour réaliser l'étanchéité statique en conditions sévères, il est parfois nécessaire d'utiliser des joints métalliques revêtus d'un métal de faible dureté serré entre deux brides métalliques usinées par tournage. Le revêtement permet aux surfaces respectives du joint et de la bride de øs'adapterø l'une à l'autre et ainsi d'obstruer les chemins de fuite potentiels. Pour une meilleure maîtrise des étanchéités statiques, il est nécessaire d'améliorer la connaissance des mécanismes qui en sont à l'origine. Cette thèse propose une description analytique de ces phénomènes du point de vue de la mécanique des solides. Le problème est abordé en deux étapes. Dans la première, on propose une modélisation analytique du comportement élastoplastique du contact linéique avec revêtement, renforcé par la description du contact ponctuel avec revêtement également. Le revêtement peut être solidaire du substrat (revêtement électrolytique) ou librement posé dessus (feuillet intercalaire laminé). Chaque modèle est validé expérimentalement. Dans la deuxième étape, les résultats précédents sont utilisés pour proposer un modèle de comportement de surfaces rugueuses orientées et revêtues sous chargement. La validation expérimentale de la modélisation utilise un montage de visualisation de l'aire réelle de contact sous charge
To ensure tight sealing in severe environments, static seals are sometimes made of a soft-coated metal pressed against turned metallic flanges. The coating allows both surfaces of the seal and of the flange to "conform" to each other, thus ensuring an adequate sealing. To enhance static seals requires a better knowledge of the mechanical phenomena involved. The present thesis proposes an analytical model for the description of static sealing mechanics. The subject is divided into two successive parts. First, we develop an analytical model for the elastoplastic indentation of a layered half-space with a cylinder of infinite length. This model is reinforced with a model for the elastoplastic spherical indentation of a layered half-space. Both models support a bounded layer (electrolytic deposition) or a freely laid layer (laminate). In addition, both models were experimentally validated. In the second part, the previous results are incorporated into a model for the description of rough layered and oriented surfaces under load. The experimental validation of that description was based on a specific apparatus for viewing the real contact surface under load

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Kong, Lingrong. "Comportement microstructural de l'argile de Shanghai et modèle élastoplastique avec prise en compte de la microstructure." Nantes, 2007. http://www.theses.fr/2007NANT2047.

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Abstract:

Les modèles de comportement pour l’argile basés sur une approche macromécanique peuvent se révéler insuffisants pour décrire les courbes contraintes- déformations. Nous développons ici un modèle prenant en compte l’évolution de la microstructure et basé sur des expérimentations sur l’argile molle de Shanghai. Ce travail est découpé en quatre parties. Dans la première partie, on identifie la microstructure de l’argile de Shanghai d’un point de vue minéralogique, par microscopie électronique à balayage et analyse X. Ces analyses permettent de quantifier la forme, la taille moyenne et l’orientation des particules sur des plans de coupe horizontaux et verticaux. Ces analyses sont menées pour différents niveaux de contrainte au cours d’essais oedométriques sur l’argile naturelle puis l’argile remaniée. On peut conclure que le sol présente une évolution graduelle de la taille des particules et de leur orientation, créant une anisotropie matérielle pendant le chargement. Dans la deuxième partie, la relation entre la distribution des tailles de pores et la perméabilité, pour différents niveaux de contrainte, est établie par de 0,2 µm à 1,2 µm. Cette taille caractéristique diminue avec l’accroissement de la contrainte verticale appliquée. Parmi les différentes théories permettant de corréler la perméabilité et la distribution des tailles de pore, le modèle du rayon hydraulique a été adopté. L’équation quantitative a ensuite été dérivée. Dans la troisième partie, on étend le modèle élastoplastique considérant la microstructure des milieux granulaires (Chang & Hicher, 2005) aux matériaux fins argileux. On fait l’hypothèse que la microstructure de l'argile est faite d'agrégats qui ne peuvent pas être détruits pendant le chargement. La déformation est calculée en intégrant le déplacement aux contacts des particules dans toutes les orientations. Le comportement de contact des particules suit une loi élastoplastique basée sur le critère de Mohr-Coulomb. La loi élastique de Hertz-Mindlin est employée pour la partie élastique. Une double surface de charge est utilisée pour refléter le comportement plastique. Les prédictions du modèle sont comparées aux résultats expérimentaux pour les essais triaxiaux drainés et non-drainés sur l’argile normalement consolidée et surconsolidée. La comparaison montre que le modèle proposé reproduit les caractéristiques principales du comportement de l’argile. La quatrième partie concerne un modèle élastoplastique microstructural considérant l’anisotropie de l’argile. Un tenseur symétrique du second ordre est introduit pour rendre compte de l’évolution de la rigidité des plans de contact, des paramètres d’écrouissage, et du coefficient de contractance – dilatance en fonction de l’orientation des contacts, afin de décrire le comportement anisotrope du matériau. Des essais triaxiaux drainés et non-drainés avec chargement vertical et horizontal ont été effectués sur l'argile de Shanghai. Ces essais ont été simulés par le modèle proposé ainsi que des essais sur l’argile de San Francisco, et des essais triaxiaux non-drainés sur une kaolinite sous différentes conditions. La comparaison entre les simulations et les mesures montre que le modèle peut décrire le comportement de l’anisotropie inhérente et celle induite par un état de contrainte anisotrope sur l'argile
The constitutive models of soft soils based on traditional macro-mechanics are sometimes not suitable to describe the stress – strain relations. Therefore, we developed a new constitutive model considering the microstructure of a marine soft clay on which physical and mechanical tests were carried out. In the first part, scanning electron microscope and X-scans aimed at identifying the microstructure of the clay and its evolution during one dimensional consolidation tests. Those methods also give some quantitative and useful information (particle shape, mean size and orientation) related to the applied vertical stress. We concluded that the soil exhibits a gradual damage and material anisotropy. These results were also compared to the results obtained on the same remolded clay. In the second part, mercury intrusion tests were carried out to investigate the relation between the pore size distribution and permeability. The main size distribution varied from 0. 2 µm to 1. 2 µm and decreased whereas the vertical stress increases. The hydraulic-radius model was then introduced to explain such an evolution. The third part concerns the description of the elasto-plastic model considering microstructure extended from the previous work of Chang and Hicher (2005) to the behavior of soft clays. The clay microstructure was assumed to be made of platelet aggregates which could not be destroyed during loading. The deformation was computed by integrating displacements at the particle contacts in all orientations. The behavior of contact planes was assumed to follow an elastic-plastic law based on a Mohr-Coulomb criterion. A Hertz-Mindlin’s elastic law was used for the elastic part and a double yield surface was used to reflect the plastic behavior. The predictions of the constitutive model were compared to experimental results for normally and over-consolidated clays under drained and undrained triaxial tests. They showed that the model was able to reproduce the main features of the clay behavior. Moreover, the model enables to describe the evolution of stresses between aggregates on the contact plane and therefore the failure of clays based on microstructural considerations. The fourth part was devoted to the analysis of anisotropic clays. A second-order symmetric fabric tensor was introduced to model the stiffness of contact planes, hardening, the dilation coefficient, to capture the inherent and stress-induced anisotropic behavior of clays. Drained and undrained triaxial tests with loading in vertical and horizontal directions were performed on Shanghai clay

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Dillard, Thierry. "Caractérisation et simulation numérique du comportement mécanique des mousses de nickel : morphologie tridimensionnelle, réponse élastoplastique et rupture." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00007530.

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Abstract:

L'objectif de ces travaux de thèse est double. Il consiste, dans un premier temps, à étudier la microstructure des mousses de nickel ainsi que les mécanismes locaux de déformation et de rupture, puis, dans un second temps, à proposer une modélisation du comportement mécanique global en traction des mousses. Des essais mécaniques in-situ sous MEB ou en tomographie aux rayons X ont été réalisés. Ces essais montrent que les mécanismes de déformation en traction diffèrent de ceux observés en compression. La mousse se déforme en traction par réalignement et étirement des brins tandis qu'une flexion suivie d'un flambement des brins s'opèrent en compression. De plus, une forte localisation de la déformation dans les zones moins denses de la mousse est visualisée au cours d'un essai de compression. L'étude des mécanismes de rupture en traction fait aussi apparaître que la fissuration des mousses, majoritairement transgranulaire, intervient préférentiel-lement aux nœuds. Sa propagation s'effectue cellule par cellule et la zone endommagée possède une largeur d'environ cinq cellules. A partir des essais de tomographie aux rayons X, l'architecture initiale de la mousse ainsi que son évolution au cours du chargement ont été reconstruites. L'analyse de la morphologie tridimensionnelle de la mousse montre qu'un tiers des cellules est constitué de dodécahèdres et que 57% des faces des cellules sont pentagonales. L'influence du procédé de fabrication de la mousse est de deuxième importance par rapport à celui de la mousse précurseur en polyuréthanne. Les cellules sont allongées et orientées suivant la direction normale de la mousse. Cette anisotropie géométrique explique, au moyen d'un modèle analytique simple, l'anisotropie élastique observée en traction. La forme de la cellule la plus répandue a aussi été identifiée. Il s'agit d'un dodécahèdre, composé de deux quadrilatères, de huit pentagones et de deux hexagones. Pour modéliser le comportement mécanique des mousses en traction, deux voies ont été envisagées. La première consiste à décrire la mousse par un réseau de poutres se déformant uniquement par flexion. Le comportement uniaxial des mousses est alors simulé en fonction de la densité et de l'anisotropie géométrique. Le modèle montre que l'arrivée et la propagation du front plastique dans la poutre ne suffisent pas à expliquer la non linéarité du comportement macroscopique observée expérimentalement. A partir des lois de comportement des matériaux constitutifs des brins de la mousse, le modèle est aussi capable de prévoir le comportement uniaxial global de mousses multiphasées. L'application du modèle à deux phases au cas des mousses de nickel oxydées prouve que le comportement plus rigide des mousses oxydées peut être prédit en fonction de leur degré d'oxydation en tenant compte, toutefois, de la rupture de la couche d'oxyde. La deuxième approche, plus phénoménologique, met en œuvre une vision continue de la mousse. La mousse est alors assimilée à un milieu homogène équivalent. Des essais mécaniques, mesurant simultanément les déformations instantanées dans les trois directions principales de la mousse, ont été développés pour identifier les paramètres du modèle. Le modèle multiaxial est alors testé autour d'un trou macroscopique réalisé dans une plaque de mousse, puis validé par comparaison avec les champs de déformation issus d'essais photomécaniques. Ces essais photomécaniques mettent en exergue des hétérogé-néités de déformation non expliquées ainsi qu'un effet d'échelle dû à la taille critique d'un trou dans un milieu poreux. Le modèle classique, inapte à prévoir cet effet de taille, est alors étendu vers la mécanique des milieux continus généralisés. En introduisant une seule variable interne supplémentaire, le modèle micromorphe choisi est capable de rendre compte de l'effet d'échelle observé expérimentalement. De plus, ce modèle permet aussi de donner une bonne estimation de la largeur de la zone fissurée et de la ductilité des mousses en présence de fissures

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Agbossou, Amen. "Caractérisation mécanique d'un matériau composite stratifié-bois : constantes élastiques, critères limites d'élasticité et de rupture, comportement élastoplastique." Bordeaux 1, 1988. http://www.theses.fr/1988BOR10185.

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Abstract:

On a choisi l'approximation du materiau homogene, elastique, lineaire et orthotrope pour l'etude du comportement des stratifies bois. Ce travail, effectue sur l'angelique et le moabi, se presente sous deux aspects. A partir de la theorie des multicouches, on propose des estimations des constantes elastiques et on etudie les couplages. Par ailleurs, le choix d'un critere de rupture quadratique avec des ternes lineaires de dissymetrie de comportement traction-compression permet de proposer une demarche previsionnelle de la rupture du premier et du dernier pli. Sur les unidirectionnels, une nouvelle approche du critere limite d'elasticite et du comportement elastoplastique a un seul parametre est proposee a partir des considerations thermodynamiques et des observations experimentales

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Wienin, Jean-Samuel. "Comportement élastoplastique anisotrope de tôles minces destinées à l'emboutissage : Influence des données de compression large sur l'identification." Paris, ENMP, 2001. http://www.theses.fr/2001ENMP1087.

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Dillard, Thierry Jean-Paul. "Caractérisation et simulation numérique du comportement mécanique des mousses de nickel : morphologie tridimensionnelle, réponse élastoplastique et rupture." Paris, ENMP, 2004. https://pastel.archives-ouvertes.fr/tel-00007530.

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Abstract:

Des essais mécaniques in-situ sous MEB ou en tomographie aux rayons X ont été réalisés pour étudier les mécanismes locaux de déformation et de rupture. Une description détaillée de la morphologie 3D des mousses est obtenue. L'anisotropie mécanique observée est reliée à la géométrie des cellules. Un modèle analytique uniaxial, fondé sur la flexion élastoplastique des brins, est développé pour prédire le comportement en traction des mousses en fonction de leur densité relative et de leur anisotropie. Le modèle est ensuite étendu au comportement des mousses biphasées et appliqué aux mousses oxydées. L'influence des brins creux est aussi étudiée. Puis, la mousse est assimilée à un milieu homogène équivalent. Le modèle continu est validé au moyen des champs de déformation issus d'essais photomécaniques. Le modèle classique, inapte à prévoir l'effet d'échelle observé dans une plaque de mousse trouée, est étendu vers la mécanique des milieux micromorphes. Le modèle micromorphe permet de plus de donner une bonne estimation de la largeur de la zone fissurée et de la ductilité des mousses en présence de fissures
Deformation behaviour and failure of nickel foams are studied during loading by using X-ray microtomography. A detailed description of the 3D morphology is presented. Dimensions and orientation of each cell are determined. The geometrical aspect ratio is linked to the mechanical anisotropy of the foam. In tension, a uniaxial analytical model, based on elastoplastic strut bending, is developed. The whole stress-strain curve of the foam is predicted according to its specific weight and its anisotropy. The model is also extended to two-phase foams and the influence of the hollow struts is analysed. The two-phase foams model is finally applied to oxidized nickel foams and compared with experimental data. A phenomenological compressible continuum plasticity model is also proposed and identified in tension. The identification of the model is carried out using experimental strain maps obtained by a photomechanical technique. The multiaxial model is extended to a micromorphic one to incorporate non local features accounting for the size effects observed for small holes. The prediction of the model is evaluated in the case of subsequent fracture of the specimen through crack propagation

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Scacciatella, Eric. "Intégration d'un modèle de comportement élastoplastique à transitions d'échelles dans un code de calcul de structures par éléments finis." Metz, 1994. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/1994/Scacciatella.Eric.SMZ9410.pdf.

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Abstract:

Dans le but de prédire le comportement anisotrope de la matière, lors d'une opération complexe de mise en forme, un modèle élastoplastique auto-cohérent est introduit dans un code de calcul de structures par élements finis. La méthodologie que nous proposons consiste à associer chaque point d'intégration de l'élément fini à un ensemble de grains monocristallins représentatif de la microstructure du matériau. Le comportement macroscopique à ces points particuliers se déduit alors à partir du comportement des grains grâce à des relations de transitions d'échelles. A l'échelle microscopique, la plasticité est décrite à partir du mécanisme du glissement cristallographique multiple et homogène. La méthode auto-cohérente permet de résoudre l'équation intégrale cinématique reliant le gradient de la vitesse locale aux conditions aux limites. La résolution de cette équation conduit à la relation de localisation et permet de déterminer l'évolution de la microstructure au cours de la déformation (orientations cristallographiques, contraintes internes. . . ). La solution globale du problème mécanique non linéaire est obtenue par la méthode des éléments finis. La forme discrétisée du principe des puissances virtuelles est exprimée dans le repère matériel et dans un cadre de grandes transformations. On montre que les termes des matrices de rigidité élémentaires s'écrivent en fonction des variables microscopiques. Finalement, la faisabilité et les limites de cette démarche sont mises en évidence à travers des simulations simples sur un code de calculs par éléments finis bidimensionnels
To predict the response of polycrystalline materials, under any loading path, for instance during a complex sheet metal drawing processes, a self-consistent approach of the anisotropic elastoplastic behaviour of materials is implemented in a large deformation finite element formulation. Each integration point of the finite element mesh is materialized with a set of single crystals (grains). The macroscopic behaviour at these particular material points is then deduced from the mechanical properties of the grains using self-consistent concentration tensor and Hill-Mandel's average relations. The Newton-Raphson method is used to solve the incremental form of the principle of virtual work which is expressed in a convected coordinate system. The term of the tangent stiffness matrix describing the elastoplastic behaviour is deduced from microscopic variables. Various simulations, performed with a two-dimensionnal finite element analysis code, illustrate the capabilities of this approach

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Saïtta, Adrien. "Modélisation élastoplastique du comportement mécanique des sols. Application à la liquéfaction des sables et à la sollicitation d'expansion de cavité." Phd thesis, Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, 1994. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00523272.

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Abstract:

L'étude présentée dans ce mémoire se propose de réfléchir sur les relations existant entre une sollicitation homogène de laboratoire telle que l'essai triaxial classique, et une sollicitation non homogène telle que l'expansion de cavité cylindrique, le lien entre les deux types de sollicitation étant réalisé via un modèle de comportement. Ainsi, le premier chapitre constitue une étude bibliographique destinée à faire le point sur les éléments essentiels concernant la rhéologie des sables et sur les modèles de comportement actuellement utilisés. Le deuxième chapitre propose une nouvelle modélisation du comportement mécanique des sables qui s'inscrit entièrement dans le cadre élastoplastique et, dont l'objectif principal est de prendre en compte la notion de paramètre d'état (Been et Jefferies, 1985) et plus récemment d'indice d'état (Ishihara, 1993) sur le comportement de type lâche ou dense du sable. Le dernier chapitre, est consacré à l'étude des expansions de cavité à partir des modèles basés sur l'élastoplasticité généralisée (Zienkiewiez Pastor et Leung 1985). Ce modèle est tout d'abord appliqué à la sollicitation pressiométrique monotone et cyclique dans des sols cohérents avec prise en compte du couplage eau-squelette. Le cas des sables est finalement étudié, en mettant en oeuvre dans le code de calcul développé pour cette étude le modèle de Pastor, Leung et Zienkiewiez (1985) et en comparant les simulations obtenues à des essais réalisés au cylindre épais par Dupla (1995) dont la sollicitation est proche de la sollicitation pressiométrique. On montre comment à partir de l'essai pressiométrique cyclique, il est possible d'évaluer par démarche inverse le potentiel de liquéfaction d'un massif sableux.

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Saitta, Adrien. "Modélisation élastoplastique du comportement mécanique des sols. Application à la liquéfaction des sables et à la sollicitation d'expansion de cavité." Marne-la-vallée, ENPC, 1994. http://www.theses.fr/1994ENPC9441.

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Abstract:

L'étude présentée dans ce mémoire se propose de réfléchir sur les relations existant entre une sollicitation homogène de laboratoire telle que l'essai triaxial classique, et une sollicitation non homogène telle que l'expansion de cavité cylindrique, le lien entre les deux types de sollicitation étant réalisé via un modèle de comportement. Ainsi, le premier chapitre constitue une étude bibliographique destinée à faire le point sur les éléments essentiels concernant la rhéologie des sables et sur les modèles de comportement actuellement utilisés. Le deuxième chapitre propose une nouvelle modélisation du comportement mécanique des sables qui s'inscrit entièrement dans le cadre élastoplastique et, dont l'objectif principal est de prendre en compte la notion de paramètre d'état (Been et Jefferies, 1985) et plus récemment d'indice d'état (Ishihara, 1993) sur le comportement de type lâche ou dense du sable. Le dernier chapitre, est consacré à l'étude des expansions de cavité à partir des modèles basés sur l'élastoplasticité généralisée (Zienkiewiez, Pastor et Leung 1985). Ce modèle est tout d'abord appliqué à la sollicitation pressiométrique monotone et cyclique dans des sols cohérents avec prise en compte du couplage eau-squelette. Le cas des sables est finalement étudié, en mettant en œuvre dans le code de calcul développé pour cette étude le modèle de Pastor, Leung et Zienkiewiez (1985) et en comparant les simulations obtenues à des essais réalisés au cylindre épais par Dupla 1995) dont la sollicitation est proche de la sollicitation pressiométrique. On montre comment à partir de l'essai pressiométrique cyclique, il est possible d'évaluer par démarche inverse le potentiel de liquéfaction d'un massif sableux

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Zidane, Ibrahim. "Développement d'un banc d'essai de traction biaxale pour la caracterisation de la formabilité et du comportement élastoplastique de tôles métalliques." Rennes, INSA, 2009. http://www.theses.fr/2009ISAR0027.

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Abstract:

L’utilisation de procédés de mise en forme de tôles minces (emboutissage, hydroformage, formage incrémental, …) est très répandue dans l’industrie. L’amélioration de la prédiction des outils de simulation numérique passe par une identification précise de la loi de comportement et des limites de formabilité du matériau constituant la tôle. Pour cela, il est souhaitable d’étudier le comportement des tôles minces sous des états de chargements proches de ceux rencontrés dans le procédé de mise en forme. A cet effet, l’essai de traction biaxial dans le plan de la tôle a été retenu parmi d’autres techniques de sollicitations biaxiales. Dans cette étude, un banc d’essais de traction biaxiale est développé avec pour objectif d’identifier, à partir d’un même essai rhéologique, la loi de comportement et les limites de formabilité du matériau étudié sous sollicitations statiques ou dynamiques. Ce dispositif expérimental est composé de quatre vérins hydrauliques disposés horizontalement. La capacité de chaque vérin est de 50kN, la vitesse de déplacement sur chaque axe peut atteindre 2m/s. Le pilotage permet d’imposer des rapports de biaxialité linéaires et non-linéaires. Ces essais biaxiaux sont réalisés sur une éprouvette plane dite « éprouvette cruciforme ». La géométrie optimale de celle-ci est définie à partir d’une étude paramétrique réalisée sur différentes formes d’éprouvettes cruciformes issues de la littérature. La difficulté principale dans la définition de cette géométrie est de s’assurer de l’apparition de la striction localisée au centre de l’éprouvette afin de maîtriser le chemin de déformation imposé par le déplacement des vérins. Au cours de l’essai, la zone centrale de l’éprouvette est filmée et une technique de corrélation d’image est ensuite utilisée en post-traitement pour obtenir le champ de déformation dans l’éprouvette. Par la suite, la procédure expérimentale et la géométrie de l’éprouvette sont validées à partir d’une campagne d’essais réalisée sur un alliage d’aluminium AA2017. Une procédure spécifique de détection de l’apparition de la striction localisée pour cette forme d’éprouvette est définie. Une campagne expérimentale est menée sur une tôle en alliage d’aluminium AA5086. La courbe limite de formage (CLF) expérimentale de cette tôle est établie à partir de la procédure définie précédemment. Enfin, les courbes forces/déplacements expérimentales sont utilisées afin d’identifier une loi de comportement par méthode inverse à partir d’un modèle éléments finis (EF) de l’essai biaxial. L’intérêt d’intégrer une grandeur locale dans la procédure d’identification de la loi rhéologique est présenté. La loi de comportement identifiée est ensuite implémentée dans le modèle EF de l’essai de traction biaxial afin de déterminer la CLF numérique du matériau étudié. Les CLF expérimentale et numérique définies à partir de l’essai de traction biaxial sont comparées à celle obtenue sur le même matériau par un dispositif d’essais de type Marciniak
Sheet metal forming processes (stamping, hydroforming, incremental forming,. . . ) are currently used in the industry. Improving the prediction of numerical simulation tools requires an accurate identification of behavior law and formability limits of the sheet material. These material properties must be identified under conditions close to those encountered in the considered forming processes. For this purpose, the biaxial tensile test in the plane of the sheet has been selected among other techniques of biaxial solicitation. In this study, a biaxial testing apparatus is developed with the aim of identifying, from one rheological test, the behavior law and the formability limits of the studied material under static or dynamic solicitations. The experimental device is a servo-hydraulic testing machine provided with four hydraulic actuators in a horizontal configuration. The capacity of each actuator is 50kN, the speed on each axis can reach 2m/s. Linear and nonlinear loading paths can be applied. The biaxial tests were performed on a flat specimen called « cruciform specimen ». The optimum geometry of this one is defined from a parametric study on different shapes of cruciform specimens used in previous works. The main difficulty to design an appropriate cruciform specimen shape is to ensure the onset of localized necking in the central zone of the specimen to control the strain path imposed by the displacement of the actuators. During testing, the central area of the specimen is filmed and an image correlation technique is used to obtain the deformation field in the specimen. Thereafter, the experimental procedure and the geometry of the specimen are validated by mean of experimental tests on an aluminum alloy AA2017. A specific procedure for detecting the onset of localized necking on the cruciform specimen is then proposed. An aluminum alloy AA5086 sheet is then studied from experimental investigations. The experimental forming limit curve (FLC) of this sheet is then established from the procedure defined above. The experimental curves force/displacement are used to identify a constitutive law by inverse method using a finite element model (EF) of the biaxial tensile test. The use of a local measure of the deformation in the identification process of the rheological law is then presented. The behavior law is identified and implemented in the FE model of the biaxial tensile test to determine the numerical FLC of the studied material. Finally, the experimental and numerical FLC are compared to the one obtained on the same material by a Marciniak testing device

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Blanchard, Samuel. "Caractérisation du comportement non-linéaire des matériaux à partir d'essais statiquement indéterminés et de champs de déformation fortement hétérogènes." Phd thesis, Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambresis, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00508989.

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Abstract:

Cette étude consiste à développer des outils permettant de mieux caractériser le comportement de matériaux ayant subi des transformations lors du procédé de fabrication d'une structure (mise en forme, assemblage). Pour cela, la démarche mise en place s'organise autour de quatre chapitres. Dans le premier, une étude bibliographique permet de faire l'état de l'art des différentes méthodes d'identification de loi de comportement non linéaires. A la suite de cette étude, la Méthode des Champs Virtuels, couplée à des mesures par stéréo corrélation d'images, est mise en œuvre pour identifier les paramètres d'une loi de comportement (élastoplastique) à partir de champs de déformation fortement hétérogènes. Le but de cette étude est de mieux comprendre quels sont les facteurs expérimentaux et numériques pouvant corrompre les résultats de l'identification. Le second chapitre est consacré au développement et à la validation des outils numériques qui seront utilisés pour caractériser le comportement du matériau. Le troisième porte sur l'étude des conséquences de l'utilisation de données expérimentales (imparfaites) sur le calcul de l'équation d'équilibre à la base de la procédure d'identification. Enfin, dans le dernier chapitre, les paramètres du modèle de comportement matériau sont identifiés à partir d'essais fortement hétérogènes (essais Arcan 0°, 45° et 90°). Les résultats obtenus mettent en évidence l'importance des hypothèses utilisées pour modéliser le comportement du matériau ainsi que le fort potentiel de la Méthode des Champs Virtuels pour caractériser le comportement de matériau. Fort potentiel qui peut d'ailleurs être un inconvénient si le problème est mal défini.

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Benblidia, Mohamed. "Simulations numériques du comportement élastoplastique des monocristaux métalliques : comparaison de plusieurs formulations de l'anisotropie de l'écrouissage à l'échelle des microstructures de dislocations." Paris 13, 1994. http://www.theses.fr/1994PA132045.

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Abstract:

Les modèles microstructuraux de plasticité cristalline ont été étudiés depuis les années 30 en écartant les difficultés liées à l'anisotropie de comportement. Les modélisations anisotropes ont fait depuis l'objet de nombreuses études théoriques, qui, en raison de la complexité du problème global, sont longtemps restées loin des champs d'applications possibles (simulations longues, difficiles et coûteuses). L'objectif de la présente thèse est la mise au point, après une confrontation détaillée des descriptions actuellement proposées, d'un code de calcul qui décrit le comportement élastoplastique local du monocristal a réseau c. F. C. A basse température et décrivant l'écrouissage jusqu'aux grandes déformations. Un grand intérêt est porté aux différents paramètres microstructuraux de l'écrouissage et à leurs contributions aux différents domaines de la déformation. Une version de la loi d'écrouissage anisotrope formulée, adaptée à une loi de comportement viscoplastique, a été finalement intégrée dans un code d'éléments finis. Les nombreuses simulations numériques effectuées avec ces deux variantes (élastoplastique et viscoplastique) de la loi d'écrouissage ont montre que l'on pouvait ainsi rendre compte de la plupart des caractéristiques de comportement expérimentalement observées pour les monocristaux c. F. C. Une représentation statistique globale des microstructures de dislocations pour ces types de modèles est proposée et discutée.

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Estevez, Rafaël. "Etude théorique et expérimentale de l'influence de la nature biphasée des superalliages monocristallins base nickel sur leur comportement élastoplastique, de la température ambiante à 650c." Paris 13, 1995. http://www.theses.fr/1995PA132030.

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Abstract:

Nous avons étudié, entre la température ambiante et 650c, le comportement élastoplastique des superalliages monocristallins base nickel en prenant pour objet d'étude la nuance mc2. Nous avons tenu compte de la nature biphasée / de ces matériaux dans la modélisation, de type auto-cohérent, du comportement mécanique global que nous avons developpé. Nous utilisons des lois de comportement monocristallines pour chaque phase, nous évaluons quelle peut être l'influence d'une telle structure biphasée sur l'anisotropie d'écrouissage du matériau et nous estimons quelles peuvent être les hétérogénéités, de contrainte et de déformation, consécutives. Nous avons aussi intégré à notre étude théorique deux effets particuliers de ce matériau: le désaccord paramétrique et l'effet d'interface dont nous discutons l'influence sur le comportement macroscopique du matériau. Des confrontations entre prédictions de simulation et résultats expérimentaux ont été réalisées systématiquement

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Krummeich, Raphaëlle. "Contribution micromécanique au comportement multi-échelles d'un matériau composite élastoplastique lamellaire : Application à l'étude des effets du recyclage sur la tréfilabilité d'un acier perlitique industriel." Metz, 2001. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/2001/Krummeich.Raphaelle.SMZ0140.pdf.

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Abstract:

Les fils d'acier perlitique peuvent atteindre une résistance en traction de l'ordre de 4 GPa et conserver une certaine ductilité. Cette propriété exceptionnelle (proche de la résistance des wiskers) est liée au processus de tréfilage à froid qui réduit la taille λ [lambda] de la microstructure lamellaire en proportion au diamètre du fil (selon le principe de similitude de J. D. Embury) et induit la formation de textures cristallographique et morphologique : les lamelles monocristallines adoptent un comportement élastoplastique. Généralement, l'écrouissage en tréfilage est obtenu - en théorie - par la combinaison d'une loi de Hall-Petch macroscopique en λ -½ et du principe de similitude appliqué au tréfilage. Dans le cas présenté, la taille initiale de la structure (quelques 10nm) n'autorise pas le mécanisme d'empilement de dislocations. L'approche proposée a pour l'objectif de modéliser l'écrouissage en tréfilage des aciers perlitiques, à l'aide de méthodes de transitions d'échelles, basées sur un mécanisme de non-empilement de disclocations. La diminution du libre parcours moyen des dislocations en proportions de l'espacement interlamellaire λ [lambda] est l'éffet déterminant étudié ici; on ne prend pas en compte les textures cristallographiques développées au cours du tréfilage. Cette méthode simple pour calculer la courbe d'écrouissage en tréfilage donne une pente égale à ¼ , ce qui coïncide avec les résultats expérimentaux. En conclusion, une pente d'écrouissage en tréfilage de 1/4 signifie pas que le mécanisme déterminant est l'empilement de dislocations à l'échelle la plus fine, même si une loi macroscopique de Hall-Petch est nécessaire pour obtenir la valeur de la pente d'écrouissage, en combinaison avec le principe de similitude. En d'autres termes, le processus d'homogénéisation (ou de moyenne) utilisé pour relier la résistance macroscopique à l'évolution de la taille et de l'histoire de la microstructure nécessite plus de finesse comme proposé dans ce modèle
Pearlitic steel cords may reach a tensile strength up to 4 GPa and still exhibit some ductility. This unusual property (close to wiskers strength) is related to the process of cold drawing which reduces the size λ [lambda] of the lamellar substructure, in proportion to the wire diameter (Embury's similitude principle) and induces the formation of crystalline and morphological textures : the single crystal lamellae behave elastoplastically. Usually, the draw hardening is theoretically explained in terms of the combination of a macroscopic Hall-Petch law in λ [exposant] -½ , with the similitude principle applied to wire drawing. In the case studied, the initial size of the substructure (some 10 nm) does not allow a dislocation's pile-up mechanism. However, the experimental draw hardening exhhibit a slope (In(Rm) = k ∈drawing) with k=1/4, which is consitent with a macroscopic Hall-Petch law of type kH. P. λ -½. Using a scale transition method based on a non pile-up model for dislocations, the theory proposed here aimed to model the draw hardening of lamellar pearlitic steel. The reduction of the dislocation's mean free path in proportion to the lamellar spacing λ is the main factor studied here, taking no account of the cristalline textures developped during wire drawing. This simple method for calculating the draw hardening curve results in a slope of value ¼ , which is the experimental one's. Thus, a draw hardening slope of 1/4 does not mean a dislocation's pile-up mechanism at the microscale. In other words, the averaging process used to relate the macroscopic strength to the size and the history evolution of the microstructure needs refinements as proposed in this model

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Bouby, Céline. "Adaptation élastoplastique de structures sous chargements variables avec règle d'écrouissage cinématique non linéaire et non associée." Phd thesis, Université des Sciences et Technologie de Lille - Lille I, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00109296.

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Abstract:

L'introduction de l'écrouissage dans l'étude de l'adaptation élastoplastique est abordée ici, en particulier lorsque celle-ci impose de se placer en plasticité non associée. Le cadre des matériaux standards généralisés (MSG) n'étant plus adapté dans ce dernier cas, une approche alternative, fournie par le concept de matériaux standards implicites (MSI), est alors utilisée. En particulier, on présente dans ce travail l'étude d'exemples caractéristiques en adaptation élastoplastique par le modèle des MSI, soit par l'approche du bipotentiel.
Un premier exemple concernant une éprouvette sous traction constante et torsion alternée est traité en utilisant la méthode pas à pas puis dans le cadre des MSI. La confrontation des résultats porte aussi bien sur le facteur d'adaptation que sur les contraintes internes. La comparaison entre les prédictions du calcul incrémental et celles de la solution analytique puis de la programmation mathématique, construites par l'approche du bipotentiel, montre une très bonne concordance.
La deuxième partie de l'étude est consacrée aux structures de type coques minces. Après avoir constaté que l'implémentation du problème de borne statique dans le cas de l'écrouissage cinématique linéaire limité nécessite d'imposer explicitement la limitation des contraintes internes pour que les résultats soient mécaniquement acceptables, il est montré que le cadre des MSI permet de construire un problème de borne cinématique. Son implémentation donne un encadrement très précis du facteur d'adaptation entre les facteurs cinématique et statique. Enfin, une règle d'écrouissage cinématique non linéaire et un bipotentiel sont construits pour les coques minces.

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Dudchenko, Aleksandr. "Analyse numérique de l’interaction des ondes de Rayleigh en surface avec des barrières sismiques et des champs de pieux prenant en compte le comportement élastoplastique du sol." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018GREAI102/document.

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Abstract:

Le travail présent est axé sur la simulation numérique et l'analyse de l'interaction des ondes de surface de Rayleigh avec des barrières sismiques verticales (murs souterrains, écrans, tranchées, etc.) ainsi que des champs de pieux dans des modèles de matériaux mécaniques élastiques et plastiques linéaires. Le but de la recherche est d'estimer le degré de protection que les barrières verticales et les champs de pieux fournissent contre les vibrations transférées par les ondes de surface de Rayleigh et générées par diverses sources. L'idée principale de ce type de protection est d'éviter que les ondes sismiques ne transmettent l'énergie des vagues dans la zone protégée, diminuant les amplitudes de déplacements, les vitesses et les accélérations aux points situés derrière la barrière (champ de pieux). Les principaux complexes sans dimension sont formulés. L'attention est portée sur les ondes de Rayleigh car elles peuvent être générées à la fois par des sources de vibrations externes (situées à la surface de la Terre) et internes (situées sous la surface de la Terre) et ses ondes peuvent transmettre une portion significative de l’énergie de source de la vibration.Premièrement, des simulations numériques de l'interaction des ondes de Rayleigh avec les barrières sismiques verticales et les champs de pieux sont effectuées en supposant que le sol et les matériaux de barrière se comportent conformément à la loi de comportement linéaire élastique. Cela concerne les vibrations qui induisent des contraintes de cisaillement dans le sol n'excédant pas 0.00001 lors de leur propagation. Les principaux complexes sans dimension sont formulés sur cette base. Des paramètres géométriques et mécaniques de la barrière (champ de pieux) déterminant l'effet de réduction de vibration sont identifiés. Les résultats obtenus révèlent la validité de cette onde de protection contre les vibrations. En outre, l’approche de l’optimisation de la barrière sismique verticale (qui peut également être étendue au champ de pieux) est adoptée sous forme de différences finies pour des conditions de sol particulières et une fréquence de vibration de conception.Plusieurs modèles de comportement du sol sont analysés et leur validité, ainsi que l'applicabilité à l'approximation du comportement dynamique réel du sol, ainsi que le mécanisme de dissipation d'énergie des vibrations, sont identifiés. Sur la base de cette analyse, modèle de Mohr-Coulomb a été choisie car elle dispose d’une base de données expérimentale étendue pour divers sols et reflète de manière appropriée la réduction du module de cisaillement avec l’augmentation de la contrainte de cisaillement ainsi que les effets de dissipation d’énergie. Par la suite, ce modèle est utilisé dans l'analyse de l'interaction des ondes de Rayleigh avec les barrières verticales et les champs de pieux, en tenant compte du caractère non linéaire de la déformation du sol à différents niveaux de déformation de cisaillement. En conséquence, l'influence du niveau de contrainte de cisaillement sur l'efficacité des moyens de protection contre les vibrations considérés est démontrée et les conditions appropriées pour utiliser ces méthodes sont identifiées dans le cadre de cette recherche
The present work is focused on numerical simulation (FEM) and analysis of surface Rayleigh wave interaction with vertical seismic barriers (underground walls, screens, trenches, etc.) as well as pile fields within the framework of linear elastic and plastic mechanical material models. The aim of the research is to estimate the degree of protection that vertical barriers and pile fields provide against vibrations transferred by surface Rayleigh waves and generated by various sources. The main idea behind this type of protection is to prevent seismic waves form transmitting wave energy into the protected zone, decreasing the amplitude of displacements, velocities and accelerations at the points behind the barrier (pile field). The attention is paid to Rayleigh waves as they can be generated by both external (located on the Earth's surface) and internal (located beneath the Earth's surface) vibration sources and this type of waves can transfer a significant portion of vibration source energy.First, numerical simulations of Rayleigh wave interaction with vertical seismic barriers and pile fields are performed assuming the soil and barrier materials to behave according to the linearly-elastic constitutive law. This regards the vibrations that induce shear strains in the soil not exceeding 0.00001 during their propagation. Based on this, the principal dimensionless complexes are formulated. Geometrical along with mechanical parameters of the barrier (pile field), that determine vibration reduction effect, are identified. The obtained results reveal the validity of this way of vibration protection. In addition to that, the approach towards vertical seismic barrier optimization (which can also be extended to the pile field) is adopted in finite difference form to use for particular soil conditions and design vibration frequency.Several models of soil behaviour are analysed and their validity as well the applicability to approximate real dynamic soil behaviour along with the mechanism of vibration energy dissipation are identified. Based on this analysis, Mohr-Coulomb constitutive model is selected as it has a broad experimental database for various soils and appropriately reflects shear modulus reduction with an increase in the shear strain as well as energy dissipation effects. Afterwards, this model is used in the analysis of Rayleigh wave interaction with the vertical barriers and pile fields accounting for non-linear character of soil deformation at different shear strain level. As a results, the influence of shear strain level on the effectiveness of the considered ways of vibration protections is shown and the appropriate conditions to use these methods are identified within the scope of this research

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Coulibaly, Jibril. "Modélisation numérique discrète du comportement mécanique sous impact des structures d'écrans de filets pare-pierres." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017GREAI040/document.

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Abstract:

Cette thèse présente un modèle générique d'écrans de filets pare-blocs sous sollicitations dynamiques de type impacts. Ces ouvrages pare-blocs sont décrits comme un assemblage abstrait de leurs principaux constituants. Le modèle développé permet ainsi de représenter la plupart des technologies existantes. Un code de calcul en C++ utilisant une Méthode aux Éléments Discrets est développé afin de réaliser les simulations numériques d'impacts. La description générique des ouvrages est mise en œuvre au niveau du code de calcul grâce à une structuration des données et une programmation orientée objet correspondantes. Le modèle générique est complété par deux modèles mécaniques de constituants. Dans un premier temps, un modèle mécanique de filet à anneaux à 4 contacts est développé. Ce modèle est calibré et validé par une campagne expérimentale réalisée sur des anneaux en acier utilisés dans les écrans de filets. Dans un second temps, un modèle général de câble glissant est développé pour modéliser le phénomène d'effet rideau. Ce modèle démontre de fortes capacités de description des phénomènes de glissement et de très bonnes performances de calcul. Enfin, des essais d'impact en vraie grandeur sur deux écrans de filets de technologies différentes sont utilisés afin de valider le modèle générique. Les simulations numériques de ces essais sur ouvrages réels mettent en évidence la pertinence du modèle développé. Les résultats numériques sont en très bon accord avec les expérimentations et le modèle présente des capacités prédictives pertinentes dans la perspective d'usage en ingénierie. Les déformations, les temps de chargement et l'intensité des efforts sont obtenus avec des erreurs inférieures à 10 %. Des simulations complexes d'impacts répétés sont réalisées pour la première fois et le comportement lors de l'impact et pendant la phase de retour élastique après impact est bien appréhendé par le modèle
This thesis introduces a generic model of rockfall barriers under impact loading. The structures are described as an abstract assembly of their main components. The developed model thereby enables the consideration of most of the existing technologies. A C++ code based on the Discrete Element Method is developed in order to perform the numerical simulations of impacts. The generic description of the barriers is implemented at the code level using a corresponding data structure and object-oriented programming. The generic model is completed by the mechanical models of two components. First, a mechanical model of 4-contact interlaced ring nets is developed. An experimental campaign is carried out to calibrate and validate the model against steel wire rings used in rockfall restraining nets. Second, a general sliding cable model is developed to account for the curtain effect. This model demonstrates great capabilities in describing sliding phenomena and a low computational cost. Finally, full-scale impact tests performed on two barriers of different technologies are used to validate the generic model. Numerical simulations of the full-scale tests highlight the relevance of the developed model. Numerical results agree finely with experiments and the model exhibits compelling predictive capacities for engineering applications. Deformations, loading time and forces magnitude are all predicted within 10 % relative error. Complex and unprecedented simulations of repeated impacts are carried out and the model is able to reproduce the barrier behavior both during the impact phase and after springback

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Arairo, Wahib. "Influence des cycles hydriques de la dessiccation et de l'humidification sur le comportement hydromécanique des géomatériaux non saturés." Phd thesis, INSA de Lyon, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00943471.

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Abstract:

Ce travail de recherche porte sur le comportement des milieux poreux (triphasiques), plus particulièrement les sols non saturés sous sollicitations hydro-mécaniques. Un modèle constitutif élastoplastique couplé est développé. Ce modèle original est formulé selon les principes suivants: une loi constitutive est développée pour décrire le comportement de chaque phase (squelette solide, liquide, et gaz). Ensuite, des relations de couplage sont ajoutées entre chacune des phases. Pour le comportement du squelette solide, une loi élastoplastique non associée est adoptée, avec deux surfaces de charges, en cisaillement et en compression. La partie hydrique est décrite par une formulation qui permet de prendre en compte l'effet d'hystérésis. Ce modèle a été enrichi par une relation de couplage hydromécanique qui permet d'exprimer la pression d'entrée d'air en fonction de la porosité. Ensuite, le couplage complet se fait avec la contrainte effective de Bishop en utilisant une nouvelle définition du paramètre de succion χ grâce à laquelle, les différents phénomènes présents dans la réponse des milieux poreux sous différentes sollicitations peuvent être reproduits. Ce modèle est validé par une confrontation à des données expérimentales issues de la littérature sur différents types de sol (sable, limon,...). Le modèle est implanté dans le code aux éléments finis Cast3M. L'analyse de problèmes particuliers, tels que la mise en œuvre d'un cas test d'un sol d'assise soumis à un cycle pluvial, ainsi que l'étude de la stabilité d'une pente, permette de montrer la capacité du modèle à reproduire le comportement des milieux poreux non saturés.

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Blanchard, Samuel. "Caractérisation du comportement non-linéaire des matériaux à partir d'essais statistiquement indéterminés et de champs de déformation fortement hétérogènes." Valenciennes, 2009. http://ged.univ-valenciennes.fr/nuxeo/site/esupversions/1fd10ba0-61f0-4cc4-9e45-d5ed99090a91.

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Abstract:

Cette étude consiste à développer des outils permettant de mieux caractériser le comportement de matériaux ayant subi des transformations lors du procédé de fabrication d’une structure (mise en forme, assemblage). Pour cela, la démarche mise en place s’organise autour de quatre chapitres. Dans le premier, une étude bibliographique permet de faire l’état de l’art des différentes méthodes d’identification de loi de comportement non linéaires. A la suite de cette étude, la Méthode des Champs Virtuels, couplée à des mesures par stéréo corrélation d’images, est mise en œuvre pour identifier les paramètres d’une loi de comportement (élastoplastique) à partir de champs de déformation fortement hétérogènes. Le but de cette étude est de mieux comprendre quels sont les facteurs expérimentaux et numériques pouvant corrompre les résultats de l’identification. Le second chapitre est consacré au développement et à la validation des outils numériques qui seront utilisés pour caractériser le comportement du matériau. Le troisième porte sur l’étude des conséquences de l’utilisation de données expérimentales (imparfaites) sur le calcul de l’équation d’équilibre à la base de la procédure d’identification. Enfin, dans le dernier chapitre, les paramètres du modèle de comportement matériau sont identifiés à partir d’essais fortement hétérogènes (essais Arcan 0°, 45° et 90°). Les résultats obtenus mettent en évidence l’importance des hypothèses utilisées pour modéliser le comportement du matériau ainsi que le fort potentiel de la Méthode des Champs Virtuels pour caractériser le comportement de matériau. Fort potentiel qui peut d’ailleurs être un inconvénient si le problème est mal défini
In this study, tools are developed in order to characterise materials behaviour which are transformed during the structure manufacturing process (forming, assembly). For this goal, four chapters organise the approach. In the first chapter, the literature survey allows to present all methods used to characterise material non linear behaviour. After this survey, the Virtual Fields Method coupled with digitals images correlation measures, is developed to characterise material behaviour from strongly heterogeneous strain fields. The aim of this study is to better understand experimental and numerical factors which have bad impacts on identified results. The second chapter is dedicated to the development and the validation of numerical tools to characterise material behaviour. The third chapter highlights consequences caused by the used of experimental data to compute the equilibrium equation which is the base of identification method. To finish, in the last chapter, behaviour parameters are identified from strongly heterogeneous tests (0°, 45° and 90° Arcan tests). Results obtained highlight importance of hypothesis used to model the material behaviour and all advantages of the Virtuals Fields Method to characterise transformed material. However, these advantages can become disadvantages if the problem is not defined carefully

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Said, Imen. "Comportement des interfaces et modélisation des pieux sous charge axiale." Phd thesis, Ecole des Ponts ParisTech, 2006. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00002359.

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Abstract:

Le présent travail à caractère théorique et numérique étudie le comportement mécanique des interfaces sol granulaire-structure ainsi que son application aux pieux isolés sous chargement statique. A partir du modèle de comportement élastoplastique d'interface bidimensionnel "MEPI 2D", un modèle tridimensionnel dit "MEPI 3D" est développé afin de mettre en évidence l'effet des contraintes de confinement tridimensionnelles régnant à l'interface au cours du cisaillement. Ces modèles considèrent un écrouissage déviatorique, prennent en compte l'état caractéristique (notion de contractance-dilatance) et intègrent l'état critique aux grands déplacements tangentiels. Les prévisions du comportement de l'interface à l'aide de MEPI 3D sont satisfaisantes. Parallèlement à cette contribution rhéologique, une méthodologie générale de modélisation numérique par éléments finis d'un essai de chargement de pieu est proposée. Les modèles MEPI 2D et MEPI 3D sont implantés dans le code de calcul aux éléments finis CESAR-LCPC. L'analyse numérique par CESAR-LCPC d'un pieu modèle en chambre d'étalonnage (Cermes, type 1), de pieux modèles sur site réel (Imperial College Pile, type 2) et d'un pieu en vraie grandeur (caisson du LCPC, type 3) est menée considérant les modélisations axisymétriques (MEPI 2D, MEPI 3D) et tridimensionnelles (MEPI 3D). En comparant les prévisions numériques aux données expérimentales, il est montré que le comportement des pieux est correctement reproduit. Par ailleurs, la comparaison de l'influence des modèles MEPI 2D et MEPI 3D est abordée.

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Arairo, Wahib. "Influence des cycles hydriques de la dessiccation et de l’humidification sur le comportement hydromécanique des géomatériaux non saturés." Thesis, Lyon, INSA, 2013. http://www.theses.fr/2013ISAL0028/document.

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Abstract:

Ce travail de recherche porte sur le comportement des milieux poreux (triphasiques), plus particulièrement les sols non saturés sous sollicitations hydro-mécaniques. Un modèle constitutif élastoplastique couplé est développé. Ce modèle original est formulé selon les principes suivants: une loi constitutive est développée pour décrire le comportement de chaque phase (squelette solide, liquide, et gaz). Ensuite, des relations de couplage sont ajoutées entre chacune des phases. Pour le comportement du squelette solide, une loi élastoplastique non associée est adoptée, avec deux surfaces de charges, en cisaillement et en compression. La partie hydrique est décrite par une formulation qui permet de prendre en compte l’effet d’hystérésis. Ce modèle a été enrichi par une relation de couplage hydromécanique qui permet d’exprimer la pression d’entrée d’air en fonction de la porosité. Ensuite, le couplage complet se fait avec la contrainte effective de Bishop en utilisant une nouvelle définition du paramètre de succion χ grâce à laquelle, les différents phénomènes présents dans la réponse des milieux poreux sous différentes sollicitations peuvent être reproduits. Ce modèle est validé par une confrontation à des données expérimentales issues de la littérature sur différents types de sol (sable, limon,…). Le modèle est implanté dans le code aux éléments finis Cast3M. L’analyse de problèmes particuliers, tels que la mise en œuvre d’un cas test d’un sol d’assise soumis à un cycle pluvial, ainsi que l’étude de la stabilité d’une pente, permette de montrer la capacité du modèle à reproduire le comportement des milieux poreux non saturés
This work focuses on the behaviour of porous triphasic media, particularly on unsaturated soils subjected to hydromechanical loading. A coupled elastoplastic constitutive model has been developed. This original model is formulated according to the following principles: (1) a constitutive law describing the behaviour of different phases (solid skeleton, liquid and gas). (2) coupling relationships between each phase. For the behaviour of the solid skeleton, a non associated elastoplastic constitutive law is adopted, with two loading surfaces: shear surface and compression cap surface. The hydric part is discribed using a formulation which allows to take into account the hysteresis effect. This model has been extended using a hydromechanical coupling relation between the air entry value and the porosity. Then the coupling is completed with the Bishop effective stress, using a new definition for the suction parameter χ. Using this formulation, the various phenomena present in the porous media behaviour under different loading can be reproduced. The developed model has been validated through a comparison with experimental data on different types of soil (sand, silt,…). This model is implemented in the french finite element code Cast3M. The analysis of specific problems, such as (1) the study of shallow foundation subjected to cyclic rain event, as well as (2) the study of slope stability, show the model capacity to reproduce the behaviour of unsaturated porous media

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Coquillay, Sophie. "Prise en compte de la non linéarité du comportement des sols soumis à de petites déformations pour le calcul des ouvrages géotechniques." Phd thesis, Ecole des Ponts ParisTech, 2005. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001846.

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Abstract:

L'utilisation intensive du sous-sol urbain et l'évolution des règlements rendent nécessaire de développer de nouveaux outils pour calculer les déplacements induits par un ouvrage au cours de sa construction et lors de sa mise en service. Les performances des méthodes de calcul actuelles restent largement insuffisantes, parce qu'elles ont été développées principalement pour l'analyse des ouvrages vis-à-vis de la rupture, de sorte que le comportement des sols aux faibles niveaux de déformation n'est pas représenté de manière réaliste. Le module de cisaillement des sols varie très fortement entre le domaine des très petites déformations et celui des déformations qui se produisent au voisinage des ouvrages géotechniques lors de leur construction. L'expérience montre qu'on ne parvient pas à estimer correctement les déplacements des ouvrages sans prendre en compte ces variations. A partir d'une étude bibliographique sur les modèles de comportement élastoplastiques à élasticité non linéaire, on a choisi un modèle de comportement comportant peu de paramètres mais susceptible d'améliorer substantiellement les résultats des calculs en déplacement des ouvrages géotechniques. Il s'agit d'une version légèrement modifiée du modèle de comportement proposé par Fahey et Carter (1993) couplée à un critère de plasticité de Mohr-Coulomb. La principale caractéristique du modèle de Fahey et Carter réside dans le fait que le module de cisaillement augmente avec la contrainte moyenne et diminue avec la contrainte de cisaillement. Le modèle retenu a été implanté dans le code de calcul par éléments finis CESAR-LCPC et l'identification de ses paramètres à partir des essais classiques de mécaniques des sols constitue une préoccupation importante de ce travail. Le modèle a été testé en modélisant un certain nombre d'ouvrages réels pour lesquels on dispose à la fois de données de sol et de mesures de déplacements et d'efforts suffisantes. Les premiers exemples de mise en oeuvre du modèle confirment l'intérêt d'utiliser une loi de comportement plus complexe pour reproduire le comportement réel des ouvrages. Le travail réalisé constitue aussi une contribution à l'amélioration des fonctionnalités de CESAR-LCPC.

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Wahib, Arairo. "Influence des cycles hydriques de la dessiccation et de l'humidification sur le comportement hydromécanique des géomatériaux non saturés." Phd thesis, INSA de Lyon, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00838855.

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Abstract:

Ce travail de recherche porte sur le comportement des milieux poreux (triphasiques), plus particulièrement les sols non saturés sous sollicitations hydro-mécaniques. Un modèle constitutif élastoplastique couplé est développé. Ce modèle original est formulé selon les principes suivants: une loi constitutive est développée pour décrire le comportement de chaque phase (squelette solide, liquide, et gaz). Ensuite, des relations de couplage sont ajoutées entre chacune des phases. Pour le comportement du squelette solide, une loi élastoplastique non associée est adoptée, avec deux surfaces de charges, en cisaillement et en compression. La partie hydrique est décrite par une formulation qui permet de prendre en compte l'effet d'hystérésis. Ce modèle a été enrichi par une relation de couplage hydromécanique qui permet d'exprimer la pression d'entrée d'air en fonction de la porosité. Ensuite, le couplage complet se fait avec la contrainte effective de Bishop en utilisant une nouvelle définition du paramètre de succion χ grâce à laquelle, les différents phénomènes présents dans la réponse des milieux poreux sous différentes sollicitations peuvent être reproduits. Ce modèle est validé par une confrontation à des données expérimentales issues de la littérature sur différents types de sol (sable, limon,...). Le modèle est implanté dans le code aux éléments finis Cast3M. L'analyse de problèmes particuliers, tels que la mise en œuvre d'un cas test d'un sol d'assise soumis à un cycle pluvial, ainsi que l'étude de la stabilité d'une pente, permettent de montrer la capacité du modèle à reproduire le comportement des milieux poreux non saturés.

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Chatti, Sami. "Etude des lois de comportement élastoplastiques incrémentales en grandes déformations." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 1996. http://www.theses.fr/1996ECDL0002.

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Abstract:

La simulation numerique de la mise en forme exige le developpement de codes de calcul integrant une loi de comportement elastoplastique anisotrope en grandes deformations. Nous clarifions dans ce travail quelques notions pour definir une loi incrementale en general (approximation numerique de la loi de comportement). Ensuite une etude est faite sur les lois incrementales elastoplastiques existantes en grandes deformation habituellement basees sur une ecriture hypoelastique. Nous proposons alors une classe de lois incrementales basee sur une loi hyperelastique. Pour finir, nous integrons cette loi incrementale dans un code de calcul a fin de verifier sa validite
The numerical simulation of the metal forming request the development of computational codes based on the use of elastoplastic anisotropic constitutive laws in finite strains. In this work we clarify some notions to define an incremental constitutive law in general. After that we present the elastoplastic incremental law using hypoelasticity generally used. Then we propose an incremental law based in the hyperelasticity. We integrate this one in a computational law to verify it's validity

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Bardel, Didier. "Rôle de la microstructure d'un alliage à durcissement structural sur son comportement et sa tenue mécanique sous sollicitations cycliques après un transitoire thermique." Thesis, Lyon, INSA, 2014. http://www.theses.fr/2014ISAL0045/document.

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Abstract:

Pour fabriquer le caisson-coeur du futur réacteur expérimental Jules Horowitz (RJH), un assemblage de viroles est effectué à l'aide d'un procédé haute énergie : le soudage par faisceau d'électrons (FE). L'aluminium 6061-T6 qui a été choisi pour la fabrication de ces viroles est un alliage à durcissement structural, ce qui signifie que ses propriétés mécaniques sont très fortement dépendantes de son état de précipitation. Lors du soudage des viroles, l'état microstructural du matériau est affecté : on assiste notamment à une dégradation de l'état fin de précipitation (T6). Les conséquences de cette dégradation microstructurale sont diverses. Notamment, l'évolution de l'état de précipitation au cours du soudage engendre une variation du comportement mécanique et impactera donc la distribution des contraintes résiduelles. De plus, les propriétés mécaniques en service à proximité du joint soudé seront grandement modifiées, on assiste par exemple à une chute de la limite d'élasticité. Dans ce travail, des essais cycliques ont été effectués après des chargements thermiques représentatifs d'une opération de soudage mais aussi pendant des essais isothermes. L'analyse de ces résultats et la confrontation à des mesures de Diffusion de Neutrons aux Petits Angles (DNPA) et de Microscopie Electronique en Transmission (MET) permettent de comprendre les effets de la précipitation sur la loi de comportement de l'alliage. Afin de prédire les évolutions microstructurales et mécaniques dans l'alliage 6061, un logiciel de précipitation a été implémenté et couplé à un modèle élastoplastique à base physique. Les résultats obtenus permettent de représenter la grande variété de comportement observé lors de la campagne expérimentale. Un couplage entre simulation éléments finis thermique et précipitation a été effectué et permet d'ouvrir des perspectives de simulations plus physiques pour ce type d'alliage
In order to assemble the pressure vessel of experimental Reactor Jules Horowitz (RJH) of France in the future, the electron beam welding process will be used. Several ferrules in a 6061-T6 age hardening aluminum alloy are used for manufacturing this vessel. The fine precipitation state (T6) is affected significantly by the electron beam welding process. Consequently, this microstructural degradation leads to an evolution of the mechanical behaviour and thus will affect the distribution of residual stresses. Moreover, the mechanical properties of the weld joint at ambiant temperature can be modified, such as the yield stress that may drop from 280 MPa to 55 MPa. In this work, cyclic tensile tests have been performed after anisothermal histories representative of welding and during isothermal treatments. The analysis of these results is compared with Small Angles Neutrons Scattering (SANS) and Transmission Electron Microscopy (TEM) characterizations that allow to understand the effect of the precipitation on the material behaviour. To predict the microstructural evolutions in the 6061 structure, a precipitation model has been developped. The precipitation software "PreciSo" coupled with a Finite Element thermal simulations and elastoplastic models allows to open new prospectives in the physical-based simulations domain

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Tran, Trung Hieu. "Élasticité des verres silicatés sous pression : étude par diffusion Brillouin." Thesis, Montpellier 2, 2010. http://www.theses.fr/2010MON20181.

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Abstract:

Nous étudions la réponse élastoplastique des verres silicatés à de fortes contraintes par diffusion Brillouin de la lumière. Des cartographies micro-Brillouin 3D du champ de densité résiduelle sont obtenues dans l'empreinte plastique laissée par une indentation Vickers et comparés à des modélisations par éléments finis. L'analyse conjointe des mesures réalisées en enclumes diamants sur la silice dans le domaine de déformation élastique et des données de la littérature fait apparaître que le durcissement anormal des modules élastiques avec la température est d'origine dynamique. La température à laquelle le durcissement est mis en évidence augmente avec la pression hydrostatique appliquée. Nous observons également que la densification progressive de la silice diminue fortement l'amplitude du maximum dans le frottement interne observé à 2 GPa de même qu'elle supprime l'anomalie dans la compressibilité
We study the elastoplastic response of silicate glasses at high stresses with Brillouin light scattering. 3D micro-Brillouin mapping residual density field are obtained in the plastic region left by a Vickers indentation. Maps are compared with finite element modeling. The joint analysis of new high-pressure measurements in a diamond anvil cell on silica in the elastic domain and literature data revealed that the abnormal hardening of elastic moduli with temperature is of dynamical origin. The onset temperature of the hardening increases with increasing applied hydrostatic pressure. We also observe that densification of silica strongly reduces the amplitude of the maximum in internal friction observed at 2 GPa as well as it suppresses the compressibility anomaly

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Coulibaly, Mamadou. "Modélisation micromécanique et caractérisation expérimentale du comportement des matériaux hétérogènes élastoviscoplastiques : application à la valorisation des polymères recyclés." Thesis, Metz, 2008. http://www.theses.fr/2008METZ033S/document.

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Abstract:

Ce travail consiste à étudier le comportement mécanique des mélanges hétérogènes élastoviscoplastiques dans le but d une valorisation des matières plastiques recyclées. Par conséquent, notre étude porte sur l effet de la présence d impuretés ou de renforts sur le comportement mécanique des thermoplastiques de grande diffusion. Pour cela, une modélisation basée sur une approche micromécanique est menée sur ce type de matériaux. Toutefois, la complexité du comportement élastoviscoplastique qui est à l origine du caractère héréditaire du matériau et induit un couplage espace/temps, se traduit par la présence d interactions mécaniques différées que la transition d échelle doit s attacher à prendre en compte. Face à la lourdeur des approches de type héréditaire, on privilégie les approches à variables internes pour leur simplicité numérique. Dans ce cadre, ce travail a pour but de proposer une approche générale du problème de la transition d échelle. Il repose sur une nouvelle formulation intégrale du problème élémentaire d Eshelby. L étape d homogénéisation est ensuite effectuée suivant deux méthodes¡: l estimation de Mori-Tanaka et l approximation autocohérente. Les résultats obtenus sont présentés et comparés avec ceux d autres modèles et avec des résultats expérimentaux. Dans le cadre de la viscoélasticité linéaire, le modèle mis en œuvre dans cette étude conduit à la solution exacte se référant au modèle héréditaire de Rougier (transformée de Laplace-Carson). Dans domaine viscoélastique non-linéaire, et dans le but d une application au recyclage, une série d essais expérimentaux a été réalisée sur du polypropylène chargé de talc
This work relates to the modelling of mechanical behavior of elastoviscoplastic heterogeneous composites with the aim of an application to recycled polymers. Therefore, our study investigates the effect of the presence of impurities or strengthening agents on the mechanical behaviour of widely distributed thermoplastic polymers. In this way, a model based on a micromechanical approach is carried out on such materials. However, the complexity of elastoviscoplastic behaviour, that involves the hereditary type of material and induces a space/time coupling, is due to the presence of delayed mechanical interactions that scale transition should try to take into account. Considering the complexity of numerical implementation in hereditary approaches, internal variables approaches are privileged for their numerical simplicity. Within this framework, this development is intended to provide a general approach to the problem of scale transition. It relies on a new integral formulation of Eshelby inclusion problem. Then homogenization stage is carried out according to two methods : Mori-Tanaka estimate and self-consistent scheme. The results are presented and compared with those of other models and experimental results. The application to the case of linear viscoelasticity, the model used in this study led to the exact solution referring to Rougier hereditary model (Laplace-Carson Transform). In the non linear viscoelastic area, and with the aim of an application for recycling, a series of trials was conducted on polypropylene charged with talc

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Madani, Tarik. "Identification expérimentale de comportements élastoplastiques de matériaux hétérogènes pour des sollicitations complexes." Thesis, Montpellier, 2015. http://www.theses.fr/2015MONTS173.

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Abstract:

Le présent travail de thèse fait suite à une première étude où une stratégie d’identification des paramètres et formes des lois de zones cohésives a été élaborée pour des matériaux homogènes. L’extension au cas de matériaux présentant des hétérogénéités nécessite d’accéder localement aux champs de contraintes.Ainsi, l’objectif principal de cette étude est de mettre au point une méthode de caractérisation locale des propriétés mécaniques et des contraintes. Cette méthode est basée sur l’erreur en relation de comportement combinée à l’exploitation de la richesse des mesures de champs cinématiques planes et plus particulièrement des champs de déformations, obtenus par dérivation numérique des champs de déplacements. Cette mesure cinématique est réalisée par une technique de corrélation d’images numériques enrichie.La méthode d’identification est basée sur la minimisation itérative d’une norme énergétique faisant intervenir le tenseur élastoplastique sécant. Différentes simulations numériques ont illustré la capacité de la procédure à identifier localement des champs de propriétés hétérogènes et sa robustesse et sa stabilité vis-à-vis du bruit de mesure, du choix du jeu de paramètres d’initialisation de l’algorithme et de la finesse du maillage.Pour finir, des essais plans avec différentes géométries d’éprouvettes ont été effectués et un essai a été mis au point pour obtenir de manière maîtrisée un état initial très hétérogène. Les résultats d’identification élastoplastique multilinéaire ont montré la capacité de la méthode à identifier les lois de comportements locales sur ce matériau hétérogène
The present work follows a first approach where a strategy for identifying the shape and the parameters of cohesive-zone laws has been developed for homogeneous materials. The extension of this method to heterogeneous material requires the knowledge of the local stress state.The study aims at developing a local characterization method for mechanical properties and stresses. This method is based on the constitutive equation gap principles and relies on the knowledge of mechanical kinematic fields and particularly of the strain fields. These fields are obtained by the numerical differentiation of displacement fields measured by digital image correlation.This identification method is based on the iterative minimization of an energy norm involving the secant elastoplastic tensor. Various numerical simulations were used to illustrate the performance of the procedure for locally identifying heterogeneous property fields, and to characterize its robustness and its stability with respect to noise to the values of the algorithm initialization parameter and to the mesh refinement.Finally, various experimental tests with different specimen geometries were performed and a test has been developed to obtain a controlled heterogeneous initial state. The multilinear elastoplastic identification results showed the ability of the method to identify the local behavior properties on heterogeneous materials

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Zeng, Fanfei. "Contribution à la modélisation du comportement mécanique en grandes déformations élastoplastiques de films plastiques d’emballage." Thesis, Lille 1, 2010. http://www.theses.fr/2010LIL10109.

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Abstract:

Les films plastiques d’emballage sont constitués de polymères semi-cristallins, éventuellement associés en multi-couches pour bénéficier conjointement des avantages de chacune d’entre elles. Leurs performances mécaniques pouvant être améliorées par étirage mono- ou bi-axial, on s’intéresse à la modélisation du comportement (à chaud) de ce type de matériaux. A partir d’observations micro-structurales et de résultats expérimentaux en traction uniaxiale et biaxiale, un modèle original à trois phases (qui se distinguent par la distance moyenne entre blocs cristallins) est développé pour la prédiction du comportement de ces films sous diverses sollicitations en grandes déformations élastoplastiques. Outre la phase « cristalline » et la phase « amorphe » représentées respectivement par une loi de comportement élastoplastique standard et un modèle hyperélastique de type 8-chaînes, la phase intermédiaire permet, par l’introduction d’un coefficient multi-axial, de prendre en compte l’effet d’enchevêtrement au sein du matériau et d’expliquer les différences significatives relevées expérimentalement entre les comportements uniaxial et biaxial.Le modèle est calibré à partir des essais uniaxiaux dans le cas du PA6 et du PE, puis validé pour ces deux matériaux ainsi que leurs assemblages multi-couches en comportement uniaxial et équi-biaxial. Le modèle est implanté dans un code de calcul par éléments finis pour permettre de nouvelles validations sur les problèmes structuraux de « plaque trouée » et de propagation de fissure, et ainsi valider à nouveau la robustesse du modèle 3-phases
Shrink wrap films are composed of semi-crystalline polymers, possibly combined in multi-layers in order to benefit from the advantages of each of them. This work deals with the modeling of the mechanical behavior (under heat) of such materials in order to predict the improvement of their mechanical capabilities with uniaxial or biaxial drawing. From micro-structural observations and experimental results in uniaxial and biaxial stretching, an original model including three phases (which differ by the average distance between crystalline blocks) is developed for the prediction of the behavior of these films under various solicitations in finite elastoplasticity. In addition to the “crystalline” phase and the “amorphous” phase represented by a standard elastoplastic constitutive law and the classical 8-chain model, respectively, the intermediate phase allows one to take into account the effect of entanglements in the material and to explain the main differences, experimentally observed, between the uniaxial and biaxial behaviors.The model is calibrated from uniaxial tests in the case of PA6 and PE, and then validated for these two materials as well as multi-layer films for the uniaxial and equi-biaxial behaviors. The model is implemented in a finite element software in order to perform structural applications, such as the open hole test and the crack propagation, and validate again the efficiency of our 3-phase model

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Rabiazamaholy-Razafimanalina, Nivo. "Identification et intégration de lois de comportement élastoplastiques en grandes déformations dans le code ABAQUS : application emboutissage." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1992. http://www.theses.fr/1992ECAP0265.

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Abstract:

Cette étude est consacrée à l'implantation numérique, dans le code industriel ABAQUS, de modèle de comportement approchant au mieux la physique de l'emboutissage des tôles minces d'acier. Nous commençons par traiter l'élastoplasticité en petites déformations: nous choisissons de baser la formulation du comportement sur la thermodynamique. Comme première application, nous avons intégré le modèle de PRANDTL-REUSS. Les deux modèles élastoplastiques en grandes déformations reposent sur la notion de configuration relâchée de LEE. Le comportement est exprimé dans un référentiel tournant, ce qui permet de considérer une anisotropie quelconque. Nous particularisons les modèles en utilisant la configuration définie par la rotation induite par la déformation. Le premier modèle de comportement élastoplastique en grandes déformations est orthotrope de HILL, prend en compte l'écrouissage par une composante scalaire. Le second modèle est aussi orthotrope de HILL. L’écrouissage est interprété par une variable scalaire, représentant la partie isotrope, composée par une variable tensorielle d'équation d'évolution non-linaire, représentant la translation du domaine élastique dans l'espace des contraintes. Nous utilisons l'essai de jOVIGNOT pour identifier les paramètres matériels introduits. Nous validons le modèle en simulant le chargement de traction uniaxiale et le chargement de traction plane. Nous disposons de trois nuances d'acier de comportements différents pour valider numériquement ce second modèle

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Incandella, Olga. "Définition de protocoles rationnels d'identification de lois de comportement élastoplastiques. : Application à la simulation éléments finis d'opérations industrielles d'emboutissage." Chambéry, 2006. http://www.theses.fr/2006CHAMS021.

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Abstract:

L'objectif de la thèse effectuée dans le cadre du projet européen "Intelligent system for NET shape FORming of Sheet MEtal Product" est la recherche de procédures optimisées pour la mise au point de simulations numériques d'opérations industrielles d'emboutissage. Ce travail a pour but d'apporter des réponses efficaces, applicables au sein d'une entreprise en regard de la mauvaise perception de ce type de procédé dans le milieu industriel. La procédure met en avant le rôle clé de l'identification des lois de comportement élastoplastiques définissant le comportement de la tôle pendant la simulation. Dans un premier temps on s'intéresse à l'identification classique à partir d'essais de traction utilisés habituellement à cet effet. Différentes techniques et protocoles sont alors retenus pour tirer le meilleur parti de ce type d'essais en utilisant notamment les techniques expérimentales d'analyse d'images. Ces choix conduisent à une amélioration notable des résultats concernant l'effet du retour élastique, l'état de contraintes résiduelles et la prédiction de la localisation de la déformation. Cependant les limites de ce type d'identification réalisé sur des essais homogènes apparaissent clairement. C'est pourquoi, nous proposons une méthode originale d'identification des paramètres de la loi de comportement à partir d'essais hétérogènes voisins du cas réel de mise en forme. L'optimisation des coefficients de la loi de comportement est alors fondée sur l'utilisation de réseaux de neurones. Les avantages de cette méthode sont démontrés sur un exemple d'emboutissage de pièces axisymétriques à flan bloqué
The objective of the thesis carried out within the framework of the European project called “Intelligent system for NET shape FORming of Sheet MEtal Product" is the research of optimized procedures for the adjustment of numeric simulations for industrial operations of stamping. The procedure puts forward the key role of the identification of the elastoplastic behaviour laws for metal sheet to assure a reliable simulation. For this purpose, the traditional identifications of the constitutive laws from tensile tests are initially used. Various techniques and protocols are retained to take the best advantages from this kind of tests, in particular using the experimental technique of optical analysis of deformation. These choices lead to a notable improvement of the numeric results concerning the effect of the elastic spring-back, the state of residual stresses and the prediction of the strain localisation. However the limits of this kind of identification realized from homogeneous tests appear clearly. This is the reason why we propose an original method of identification of the parameters of the behaviour law from heterogeneous tests close to the real case of sheet metal forming. The optimisation of the coefficients of the mechanical constitutive law is founded on the use of artificial neural networks. The advantages of this method are shown on an example of stamping of axisymmetric parts with blocked blank

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Incandela, Olga. "Définition de protocoles rationnels d'identification de loi de comportement élastoplastique :Application à la simulation éléments finis d'opérations industrielles d'emboutissage." Phd thesis, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00192731.

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Abstract:

L'objectif de la thèse effectuée dans le cadre du projet européen « Intelligent system for NET shape FORming of Sheet MEtal Product » est la recherche de procédures optimisées pour la mise au point de simulations numériques d'opérations industrielles d'emboutissage. Ce travail a pour but d'apporter des réponses efficaces, applicables au sein d'une entreprise en regard de la mauvaise perception de ce type de procédé dans le milieu industriel.
La procédure met en avant le rôle clé de l'identification des lois de comportement élastoplastiques définissant le comportement de la tôle pendant la simulation.
Dans un premier temps on s'intéresse à l'identification classique à partir d'essais de traction utilisés habituellement à cet effet.
Différentes techniques et protocoles sont alors retenus pour tirer le meilleur parti de ce type d'essais en utilisant notamment les techniques expérimentales d'analyse d'images.
Ces choix conduisent à une amélioration notable des résultats concernant l'effet du retour élastique, l'état de contraintes résiduelles et la prédiction de la localisation de la déformation.
Cependant les limites de ce type d'identification réalisé sur des essais homogènes apparaissent clairement.
C'est pourquoi, nous proposons une méthode originale d'identification des paramètres de la loi de comportement à partir d'essais hétérogènes voisins du cas réel de mise en forme. L'optimisation des coefficients de la loi de comportement est alors fondée sur l'utilisation de réseaux de neurones. Les avantages de cette méthode sont démontrés sur un exemple d'emboutissage de pièces axisymétriques à flan bloqué.

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Khalfallah, ali. "Identification des lois de comportemement élastoplastiques par essais inhomogènes et simulations numériques." Phd thesis, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00468903.

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Abstract:

Le sujet de thèse que nous abordons concerne l'identification des lois de comportement élastoplastiques anisotropes en vue de leur utilisation pour la simulation numérique des procédés de mise en forme par déformation plastique de tôles minces métalliques d'emboutissage. Nous avons essentiellement contribué à la définition et à la mise en oeuvre de stratégies et techniques d'identification des lois de comportement à partir d'essais expérimentaux. Les essais classiquement utilisés pour l'identification des modèles : la traction simple dans les axes et hors axes, la traction plane et le gonfelement hydraulique sont présentés et analysés du point de vue homogénéité des déformations pour aboutir à la relation contrainte-déformation à partir des mesures globales force-déplacement. L'identification des modèles de comportement à partir des essais inhomogènes nécessite une simulation numérique couplée avec une méthode d'optimisation (méthode du Simplexe) pour minimiser l'écart entre les résultats expérimentaux et la réponse du modèle calculée par une méthode d'élements finis. Nous avons identifié des lois de comportement élastoplastiques anisotropes avec écrouissage isotrope. Ces lois sont basées en particulier sur le choix d'une ou deux fonctions "contrainte équivalente" définissant le critère de plasticité et le potentiel plastique (cadre de la normalité non associée) ayant la même structure que la fonction seuil. Plusieurs critères quadratiques et non quadratiques sont alors utilisés. Nous avons développé une technique spécifique d'analyse de sensibilité des essais par rapport aux differents paramètres à identifier de la loi de comportement. Cette technique est mise en oeuvre sur des exemples pratiques.

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Dissertations / Theses on the topic 'Comportement élastoplastique'

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