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Dissertations / Theses on the topic 'Écrouissage'
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Baraké, Bilal. "Divers problèmes d'élasto-viscoplasticité avec écrouissage lies à l'ingénierie." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1998. http://www.theses.fr/1998INPL061N.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse présente quelques approches théoriques, numériques et expérimentales de l'élastoviscoplasticité avec écrouissage et il constitue une étape préliminaire à divers problèmes technologiques, en particulier pour l'homogénéisation mécanique des composites multi-filamentaires intervenant dans la structure des grands aimants supraconducteurs et pour la tenue mécanique de l'alliage Sn₆₂Pb₃₆Ag₂ utilisé comme brasure dans les boitiers électroniques. Nous y avons développé certains aspects (d'un point de vue théorique et numérique) liés à l'écrouissage des matériaux, par le biais de problèmes simples. Une loi de comportement concernant cet alliage a été déterminée et nous avons pu mettre en évidence à travers cette étude, certaines propriétés comme la superplasticité. Enfin nous avons présenté une simulation numérique représentant une situation de brasage entre un fil de cuivre et un substrat.
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Chrysochoos, André. "Dissipation et blocage d'énergie lors d'un écrouissage en traction simple." Montpellier 2, 1987. http://www.theses.fr/1987MON20035.
Full textAbstract:
Etude de l'evolution du bilan energetique dans trois materiaux metalliques : duralumin, acier du carbone, acier inoxydable soumis a des tractions elastoplastiques quasistatiques. Description des 2 dispositifs experimentaux bases sur des techniques microcalorimetriques et sur l'utilisation d'une camera infra-rouge combinee a un systeme de numerisation dy signal video. Determination d'une relation lineaire entre l'energie bloquee et la contrainte. Comparaison des resultats experimentaux avec des previsions theoriques
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Peguet, Lionel. "Influence d'un écrouissage sur la résistance à la corrosion par piqûres d'aciers inoxydables." Grenoble INPG, 2005. http://www.theses.fr/2005INPG0026.
Full textAbstract:
Dans ce travail, l’effet d’un ecrouissage sur la corrosion par piqures d’aciers inoxydables a ete etudie. Son influence sur l’etape d’amorcage et l’etape de propagation mesoscopique a ete abordee par l’analyse statistique des transitoires de courant enregistres en potentiel libre. Un maximum de la frequence d’amorcage a ete releve pour les taux de deformation de 20% en laminage et 10% en traction. Le caractere non monotone de cette sensibilisation et sa generalisation aux nuances de type ferritique permet d’exclure definitivement la martensite d’ecrouissage comme facteur premier. Nous avons propose un modele inspire des approches mecano-electrochimiques recentes pour relier ce phenomene a un maximum d’empilements de dislocations. Cette hypothese a ete confirmee par l'etude de nuances austenitiques variees et par la mise en evidence d’une acceleration de la dissolution a l’etape de propagation mesoscopique pour le taux de laminage de 20%. En revanche, la propagation macroscopique de la piqure, abordee en regime de potentiel impose est soumise a une acceleration croissante en fonction du taux de deformation. Cette etape se revele d’avantage liee a la densite globale de dislocations plutot qu’a leurs structures locales. Enfin, une degradation des conditions de passivite a ete mise en avant afin d’expliquer un retard a la repassivation ainsi qu’un accroissement de la densite de piqures observees en fonction de l’ecrouissage<br>In this work, the effect of cold-working on the pitting corrosion of stainless steels is investigated. Both initiation and mesoscopic propagation stages are analysed by statistical studies of the current transients recorded at open circuit potential. A maximum of metastable pits is found at 20% of cold-rolling rate associated to high dissolution rates. This nonlinear behaviour, even evidenced on ferritic grades, controverts the hypothesis that strain-induced martensite is the main factor governing corrosion sensitization. Our study shows that is rather related to the maximum of dislocation pile-ups according to a mechano-electrochemical approach recently developed. This interpretation is definitively supported by an extended study to various austenitic and ferritic grades. In addition, the macrostructure of dislocations seems to affect the macroscopic propagation stage investigated at applied potential. Finally, a repassivation stage delay as well as a pits density increase with cold-working are evidenced and this has been attributed to the passivity deterioration
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Bicha-Benkirat, Dalila. "Pouvoir thermoélectrique du fer et des alliages fer-azote et fer-carbone." Lyon, INSA, 1985. http://www.theses.fr/1985ISAL0062.
Full textAbstract:
Le but de l’étude était de déterminer les relations entre les variations du pouvoir thermoélectrique (PTE), mesuré à 20°C ou en fonction de la température, et l’état microstructure du fer et des alliages fer-azote et fer-carbone. La première partie concerne f’effet de l’écroussiage du der pur, de la restauration et de la recristallisation, ainsi que l’influence du carbone et de l’azote en solution solide : les dislocations et les atomes interstitiels réduisent essentiellement la composante de réseau du PTE. La deuxième partie porte sur les cinétiques de précipitation des nitrures et carbures de fer. Pour interpréter les variations du PTE on considère que cette propriété est sensible essentiellement à la teneur résiduelle en azote ou en carbone en solution solide ; Différentes techniques complémentaires sont utilisées : frottement intérieur, résistivité, microscopie électronique. Les différents stades de précipitation sont mis en évidence : - formation de Fe₁₆N₂ puis Fe₄N dans le fer-azote, - formation de la phase ε puis de Fe₃C dans le fer-carbone, un stade inital précédent la formation de la phase ε semble confirmé par nos résultats.
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Gérard, Céline. "Mesures de champs et identification de modèles de plasticité cristalin." Paris 13, 2008. http://www.theses.fr/2008PA132007.
Full textAbstract:
L'identification des lois de comportement multi-échelles des matériaux polycristalins est étudiée. Une méthode couplant calculs par léments finis et modèles en champs moyens est développée. La description des intéractions entre système de glissement est améliorée par confrontation des réponses expérimentales et issues de la simulation du comportement d'un cuivre OFHC, sous chargements complexes. La localisation de la déformation est analysée grâce à des mesures de champs réalisées, sous microscope électronique à balayage. Une microstructure synthètique tridimentionnelle représentative est développée à partir des cartographies EBSD. Par ailleurs, on effectue la confrontation, sur microstructure périodique, entre plusieurs modèles en champs moyens et les simulations par éléments finis, à l'échelle des états moyens par phase. Le volume élémentaire représentatif est défini aux échelles globales et locales<br>The study deals with experimental aspects and model development for crystal plasticity. The constitutive equations introduce a new interaction matrix, stopping colinear slip, that is validated by means of tests on OFHC copper involving complex loading paths. The strain localisation is analysed thanks to field measurements obtained under scanning electron microscope during complex loading path experiment. A 3 D synthetic representative microstructure is developped from EBSD map for a comparison between experimental fields and FE computations. Finally, several mean fields models are numerically evaluated by a comparison with periodic FE computations at a mesoscopic scale and on the level of the phases. The representative volume elemnt is defined at macro and micro scales
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Rezaie, Féreidoun. "Etude expérimentale et modélisation du comportement de l'interface sols-structures sous chargements monotone et cyclique." Lille 1, 1994. http://www.theses.fr/1994LIL10144.
Full textAbstract:
Le present travail comporte une etude experimentale et de modelisation du comportement de l'interface sols-structures. Il est compose de deux parties: dans la premiere partie, nous presentons les resultats des essais monotones et cycliques d'interface sols-structures qui ont ete realises a l'aide d'une boite de cisaillement direct modifiee. Un interet particulier a ete porte sur le comportement cyclique qui a fait l'objet de peu de travaux anterieurs. Les essais realises sont destines au developpement et a la validation des modeles d'interface sous chargements monotone et cyclique. Dans la deuxieme partie, le modele d'interface modjoin est valide sur les essais realises dans la premiere partie. La version monotone de ce modele comporte les principaux concepts utilises dans la modelisation des sols (ecrouissage isotrope, etat caracteristique, etat critique, radoucissement). La version cyclique du modele a du etre modifiee. La nouvelle version est basee sur la theorie de la plasticite a ecrouissage cinematique couplee avec la technique de bounding surface. Les tests de validation ont montre que le modele decrit bien le comportement de l'interface sols-structures sous chargements monotones et cyclique.
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Bonfoh, Napo. "Modélisation micromécanique de l'écrouissage des matériaux polycristallins contenant des hétérogénéités intragranulaires : Introduction à l'endommagement ductile." Metz, 2001. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/2001/Bonfoh.Napo.SMZ0120.pdf.
Full textAbstract:
L'étude propose une modélisation microéconomique du comportement élastoplastique d'un matériau polycristallin contenant des hétérogénéités intra-granulaires. Elle est basée sur une homogénéisation à double échelles pour rendre compte de l'influence des hétérogénéités intra-cristallines présentés dans un matériau métallique, dans la description de l'écrouissage et de l'endommagement ductile. Des interactions ont en effet lieu entre ces particules étrangères et les dislocations au cours du glissement cristallographique, selon le mécanisme d'Orowan avec la formation des boucles de dislocations. Une première transition, micro-meso permet de déduire une relation constitutive du comportement du monocristal contenant des particules. Le comportement du grain hétérogène (monocristal + particules) est déduit de la formulation classique de la plasticité cristalline basée sur le glissement cristallographique et le critère de Schmid. Une seconde transition méso-macro à l'aide d'une formulation autocohérénte, conduit à la détermination du comportement élastoplastiquue du polycristal. Ce comportement équivalent est caractérisé par un écrouissage mixte anisotrope et cinématique résultant de l'évolution de la microstructure inter- et intra-granulaire. Les résultats ont été analysés à la lumière des contraintes internes du deuxième et troisème ordre développées pendant l'écoulement plastique. La forte polarisation des contraintes internes du troisième ordre localisées dans le grain hétérogène est à l'origine de la nucléation des microcavités par décohésion de l'interface crystal/particule. La croissance de cavités résulte de la déformation plastique du cristal environnant selon le principe de la conservation de masse. La variation de la porosité a été analysée en fonction de la microstructure de grain et du mode de chargement pour mettre en évidence la sensibilité du matériau endommagé à la triaxialité de la contrainte appliquée<br>A micromechanical modeling of the elastoplastic behavior of a polycrystalline material containing intra-granular heterogeneities is proposed. It is based on a two-level homogenization approach in order to take into account the influence of intra-crystalline heterogeneities, in the hardening and the ductile damage. Interactions indeed take place between these foreign particles and dislocations during the crystallographic slip, according to Orowan mechanism with formation of dislocations loops. A new formulation of intra-crstallyne hardening of heterogeneous grain is proposed. First, a micro-meso transition is employed to establish a constitutive relation for a single crystal containing particles. The behavior of the equivalent single crystal with particles is derived from the classical formulation of plasticity of the single crystal based on the Schmid's law and crystallographic gliding. Then, the transition to the macroscopic scale is performed with self-conscient scheme to determine the elastoplastic behavior of the macroscopic material. The equivalent bahavior of the model is characterized by a mixed anisotropic and kinematic hardening resulting from an evolution of inter- and intra-granular material microstructure. Results have been analyzed in light of second and third order internal stresses developed during the plastic flow. Especially, yield surfaces have been determined for various preloadings and particle volume fractions. The strong polarization of third order internal stresses localized in grain is at the origin of microvoids nucleation by crystal/particle interface decohesion. Cavities growth is related to the plastic straining of the surrounding crystal according to the principle of conservation of mass. The porosity variation has been analyzed according to the grain microstructure and also to the loading pattern to highlight the sensitivity of damaged material to the remote stress triaxiality
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Hariz, Tassadit. "Calcul analytique du module élastoplastique des matériaux cristallins et applications." Metz, 2000. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/2000/Hariz.Tassadit.SMZ0024.pdf.
Full textAbstract:
En nous inspirant de l'expression du potentiel plastique de glissement viscoplastique (Toth, Gilormini et Jonas (1988)) une nouvelle surface de plasticité est proposée pour le mono cristal. Partant de la, nous établissons une formulation analytique afin de calculer le module élastoplastique associe au monocristal. Cette approche est incorporée dans le modèle de Taylor-Lin (1957) des polycristaux. Ainsi, pour une direction de chargement donnée, il est possible de déterminer le trajet de chargement du polycristal point par point en tenant compte de la réorientation des grains ainsi que de l'écrouissage du matériau durant le chargement par un calcul entièrement analytique. Le modèle est appliqué essentiellement aux chargements complexes (avec changement de trajet de sollicitation). Dans ce type de chargements, les transitions élastoplastiques jouent un rôle important. Les applications possibles de cette approche sont multiples
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Kpodekon, Crescent. "Effet du pré-écrouissage sur la durée de vie d'aciers austénitiques de type 304L." Phd thesis, INSA de Rouen, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00581715.
Full textAbstract:
Le travail s'intéresse aux effets de l'histoire de chargement sur le comportement et la durée de vie en fatigue de deux nuances (THYSSEN et CLI)d'un acier inoxydable austénitique 304L à la température ambiante. Les essais ont été réalisés en utilisant deux catégories d'éprouvettes. Les éprouvettes de la première catégorie (vierges) ont été soumises à des essais classiques de fatigue,alors que celles de la deuxième ont subi, avant les essais de fatigue, un pré-écrouissage monotone ou cyclique en déformation imposée. Les éprouvettes vierges manifestent un adoucissement cyclique suivi d'un durcissement cyclique alors que les éprouvettes pré-écrouies ne présentent qu'un durcissement cyclique. Les résultats montrent une grande influence du pré-écrouissage qui semble bénéfique en contrainte imposée, mais néfaste en déformation imposée,même en présence d'une contrainte moyenne de compression. Ces résultats sont discutés en termes d'évolution cyclique du module d'élasticité, des écrouissages isotropes et cinématiques, et de la densité d'énergie absorbées par cycle, dans différentes configurations : avec ou sans pré-écrouissage, en contrainte ou déformation imposées...
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Liu, Chong-Wei. "Elaboration d'un modèle élasto-plastique pour les argiles partiellement saturées avec écrouissage hydro-mécanique." Orléans, 1992. http://www.theses.fr/1992ORLE2050.
Full text
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Brozek, Cédrik. "Conception et développement de nouveaux alliages de titane à haute ductilité et fort écrouissage." Thesis, Paris 6, 2017. http://www.theses.fr/2017PA066099/document.
Full textAbstract:
Les travaux effectués concernent le développement et la caractérisation de nouveaux alliages de titane à grande déformation, combinant des effets TRIP (« Transformation Induced Plasticity ») et TWIP (Twinning Induced Plasticity »). Ils s’inscrivent dans le cadre de la recherche de technologies plus économiques en termes de coûts énergétiques, nécessitant en particulier le développement de matériaux structuraux légers et performants avec une résistance, une ténacité et une ductilité exceptionnelles. Nous avons d’abord utilisé une approche semi-empirique, combinant calculs théoriques et données expérimentales, comme méthode de conception de ces nouveaux alliages. Basée sur des paramètres électroniques, cette approche permet de contrôler le degré de stabilité de la phase β du titane. Cette métallurgie, appelée métallurgie combinatoire, nous a permis de développer rapidement 3 nouvelles nuances d’alliages, qui sont : le Ti-8.5Cr-1.5Sn, Ti-8.5Cr-1.5Al, et le Ti-10V-4Cr-1Al. Il s’avère que plusieurs mécanismes de déformation sont déclenchés pour accommoder plastiquement le matériau, lors d’une sollicitation mécanique externe. Parmi ces mécanismes, sont présents le maclage {332}⟨113⟩, la martensite sous contrainte, et le glissement des dislocations. Nous avons montré que leur synergie donnée naissance à deux effets, un effet de raffinement microstructural dit « effet Hall & Petch dynamique », et un effet assimilable aux interactions matrice-renforts, appelé « effet Composite ». Nous avons mené ensuite une campagne d’essais balistiques comparative avec d’autres alliages de titane, pour analyser le comportement à l’endommagement, au plus proche d’une potentielle application industrielle. Nous avons montré que les alliages ayant la capacité d’être transformable par déformation sont ceux qui possèdent la ténacité (KIC) et la résilience (KCV) la plus élevée. Enfin, dans une dernière partie, axée sur l’ouverture de cette thématique, nous avons étudié dans un premier temps la transposition de la méthode de conception à un alliage industriel. Puis, dans un deuxième temps, une transposition des effets TRIP/TWIP à des matrices α+β, dont les résultats prometteurs des propriétés mécaniques offrent de nouvelles perspectives<br>The work carried out concerns the development and characterization of new high deformation titanium alloys, combining TRIP (Transformation Induced Plasticity) and TWIP (Twinning Induced Plasticity) effects. They are part of the search for more economical technologies in terms of energy costs, requiring in particular the development of lightweight and efficient structural materials with exceptional strength, toughness and ductility. We first used a semi-empirical approach, combining theoretical calculations and experimental data, as a method for designing these new alloys. Based on electronic parameters, this approach makes it possible to control the degree of stability of the β phase of titanium. This metallurgy, called combinatorial metallurgy, allowed us to quickly develop 3 new grades of alloys, which are : Ti-8.5Cr-1.5Sn, Ti-8.5Cr-1.5Al, and Ti-10V-4Cr-1Al. It turns out that several deformation mechanisms are triggered to plastically accommodate the material during an external mechanical stress. Among these mechanisms are the {332}⟨113⟩ twinning, the stress martensite, and the dislocation slip. We have shown that their synergy gives rise to two effects, a microstructural refinement effect called "dynamic Hall & Petch effect", and an effect comparable to the matrix-reinforcement interactions, called the "Composite effect". We then carried out a comparative ballistic test campaign with other titanium alloys, to analyze the behavior to damage, closest to a potential industrial application. We have shown that alloys with the ability to be transformable by deformation are those with the highest toughness (KIC) and resilience (KCV). Finally, in a final part, focusing on the opening of this thematic, we first studied the transposition of the design method to an industrial alloy. Then, a transposition of the TRIP / TWIP effects to α+β matrices, whose promising results of mechanical properties offer new perspectives.Keywords : Titanium alloys, Twinning, Strain-hardening, Deformation microstructure, Martensitic phase transformation
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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.
Full textAbstract:
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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Dudzinski, Daniel. "Application du modèle d'écrouissage cinématique à la mise en forme : influence de la température sur limite de formage." Metz, 1986. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/1986/Dudzinski.Daniel.SMZ8619.pdf.
Full textAbstract:
La limite de formage d’une tôle dépend des caractères du matériau (écrouissage, sensibilité à la vitesse, à la température, anisotropie, endommagement, …) et de la trajectoire de déformation. Ce travail consiste en l'étude de l'influence de plusieurs de ces paramètres. Nous proposons l'utilisation d'un modèle d'écrouissage cinématique écrit en grandes déformations avec terme de mémoire. L'objectivité de la loi d'écrouissage est assurée par l'emploi de la dérivée de Jaumann ou de la dérivée en rotation propre. La formulation choisie conduit à une relation contraintes-déformations de type VOCE avec un coefficient d'écrouissage fonction de la déformation. Des matériaux tels que le laiton ou l'acier inoxydable présentent ce genre de comportement. La comparaison entre les deux théories d'écrouissages (isotrope et cinématique) montre que la limite de formage dans le biaxé positif est fortement sensible à la courbure de la surface d'écoulement au voisinage du point de charge. Une forte courbure déstabilise et ceci d'autant plus que le matériau est fortement écrouissable. Dans la région R>o nous avons mis en évidence une instabilité en cisaillement qui est d'abord associée à une instabilité en striction puis qui semble se développer seule pour le chemin R=-1. Cela nous conduit à étudier le comportement en cisaillement simple de notre modèle. Ce comportement varie suivant la dérivée objective utilisée. Toutefois les limites de formage obtenues pour R=-1 avec les 2 dérivées (Jaumann et rotation propre) sont peu différentes. L'influence de la température est analysée d'abord dans le cadre d'un modèle isotrope et pour des matériaux présentant une instabilité en cisaillement simple due à un adoucissement thermique important, puis avec la théorie cinématique. Nous avons introduit dans la loi d'écrouissage cinématique un terme de température qui conduit à un adoucissement thermique et ceci quel que soit le chemin. En supposant la déformation adiabatique, nous avons calculé les limites de formage et nous les avons comparées à celles obtenues dans le cas d'une déformation isotherme. L'adoucissement thermique déstabilise l'écoulement, il favorise la localisation dans la région de température la plus élevé. Nous avons également considéré la sensibilité à la vitesse de déformation et l'influence du trajet de déformation. Les résultats obtenus pour des chemins complexes traduisent correctement les tendances expérimentales<br>A great number of parameter may influence the formability of sheets. Among the most important are the strain-hardening, the strain rate sensitivity, damage, initial and induced anisotropy. For some materials with low thermal conductivity or high rate conditions, thermal effects are not negligible. Influence of such effects on formability has received little attention. In the first part of this work, we are concerned in anisotropic induced hardening. We use a formulation of kinematic hardening with memory effect. This formulation leads to a VOCE-type stress-strain law. So the powedr law with constant strain hardening coefficient may not be the best description of materials like brass or stainless steel that seem to exhibit a VOCE stress-strain law. The effect of the objective derivative used in the kinematic hardening model is discussed. Two objective derivatives are tested leading to different behavior in simple shear. We study the influence of this behavior on the forming limit diagrams and compare with experimental results. We are also interested in the influence of strain rate sensitivity and thermomechanical coupling on formability. Finally, we consider a material which the shear stress depends upon temperature, strain, strain rate through a power law. Shear localization is studied and combined influence of strain rate sensitivity, strain hardening and thermal softening in formability is discussed
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Miramontes, de León Diego. "Modèle global de poutre pour l'analyse sismique des portiques en béton armé : approche phénoménologique et approche en plasticité." Lyon, INSA, 1996. http://www.theses.fr/1996ISAL0103.
Full textAbstract:
L’analyse des dommages et du risque de ruine des structures en béton armé au cours d’un séisme nécessitent l’élaboration des modèles numériques capables de décrire le comportement non linéaire des éléments structuraux. L’analyse non linéaire dynamique des structures complètes conduit en général à un volume de calcul considérable. Il est alors nécessaire de spécialiser les outils de prédiction pour accroître leur efficacité. Dans ce travail, un modèle global pour l’analyse des systèmes de poutre en béton armé est proposé. Une première approche phénoménologique est définie par une loi cyclique uniaxale moment-courbure. Cette approche basée sur une formulation découplée (flexion – effort normal) est valable pour une faible variation de l’effort normal. Les hypothèses simplificatrices (cinématiques et matérielles) conservent toutefois la prédiction des phénomènes clés : fissuration du béton, plastification des aciers et dégradation de la résistance due aux changements cycliques. Une deuxième approche basée sur la théorie de la plasticité permet d’élargir le domaine d’application aux chargements plus généraux. La formulation tient compte de l’interaction entre l’effort normal et le moment fléchissant. La règle d’écrouissage cinématique proposée s’appuie sur la relation phénoménologique moment-courbure. Dans la dernière partie, les deux approches sont confrontées aux résultats expérimentaux. Des éléments structuraux et assemblages en béton armé ont été soumis à différentes conditions de chargement. Les résultats numériques obtenus confirment l’intérêt du modèle et en même temps, permettent d’envisager son élargissement au domaine spatial. Le modèle proposé allie à la fois efficacité et fiabilité. Il offre la possibilité de réaliser des analyses non linéaires systématiques pour les structures courantes en béton armé<br>The study of the damage process and the vulnerability to collapse of RC structures under earthquake loading requires the formulation of numerical models capable of describing the nonlinear behaviour of structural members. However, the nonlinear dynamic analysis of complete structures results in a considerable volume of calculus. Consequently, the numerical tools-kits should be specialized in order to improve their efficiency. In this work, a global model for the seismic analysis of RC beam systems is proposed. A first phenomenological approach is characterized by a uniaxial cyclic law based on a moment-curvature relationship. In this uncoupled formulation a negligible variation of the normal force is supposed. The simplified kinematic and material hypotheses allow the prediction of key phenomena: cracking of concrete, yielding of steel and the strength degradation du to cyclic loading. A second approach based on the theory of plasticity extend to the domain of applicability to complex loading. This formulation takes into account the interaction of normal force and flexion. The proposed kinematic hardening rule is supported by the phenomenological moment-curvature relation-ship. Finally, both approaches are compared to experimental results. Several structural members and subassemblies are subjected to different loading conditions. The obtained numerical results confirm the interest of the proposed model and at the same time, suggest the extension for spatial cases. The proposed model unify the efficiency and reliability. It offers the possibility to carry out a systematic application of nonlinear analysis of current RC structures
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Badea, Lori. "Sur le calcul parallèle en elasto-plasticité par la méthode de décomposition des domaines de Schwarz." Paris 6, 1992. http://www.theses.fr/1992PA066399.
Full textAbstract:
Nous présentons d'abord la méthode de Schwarz, pour les équations comme pour les inéquations variationnelles, comme un processus itératif dans un espace de Hilbert, ou nous avons démontre la convergence. En particularisant ce processus pour les problèmes dans espaces de sobolev, on retrouve la méthode sous la forme classique. En utilisant le principe de maximum, des estimations de l'erreur ont été données. Concernant le problème elasto-plastique, nous avons adapte la formulation variationnelle de c. Johnson pour qu'elle prenne également en considération les contraintes comme conditions aux limites. Pour cette formulation, l'existence et l'unicité de la solution sont démontrées. On insiste aussi sur la formulation générale de l'écrouissage isotrope. Pour la forme discrétisée du problème, nous avons démontre un théorème d'existence et d'unicité, puis nous avons montre la convergence des méthodes d'uzawa et de Schwarz pour ce problème. Le calcul parallèle est utilise dans la méthode de Schwarz, ou nous avons effectue la décomposition du domaine en utilisant les supports des fonctions de la base de l'espace éléments finis. Les exemples numériques concernent une plaque carrée en cisaillement et une plaque trouée en tension. Les calculs ont été effectues sur un ordinateur alliant a 8 processeurs. Les comparaisons avec les résultats obtenus en utilisant le code de calcul abaqus montrent la qualité des valeurs obtenues et, grâce a un parallélisme élevé, de bons temps de calcul
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Petit, Grostabussiat Sophie. "Conséquences mécaniques des transformations structurales dans les alliages ferreux." Lyon, INSA, 2000. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2000ISAL0117/these.pdf.
Full textAbstract:
Ce travail s'inscrit dans un programme de recherche qui vise l'analyse des contraintes résiduelles dans la zone affectée thermiquement (ZAT) après une opération de soudage sur l'acier de cuve (16MND5 dans la norme AFNOR), des centrales nucléaires de type REP (Réacteurs à Eau Pressurisée). Deux dispositifs expérimentaux sont utilisés dans des études à deux échelles, du matériau et de la structure. A l'échelle du matériau, nous nous intéressons particulièrement à l'évaluation des conséquences mécaniques des transformations structurales au refroidissement : plasticité de transformation, plasticité classique multiphasée et restauration d'écrouissage en cours de transformation. Une étude de l'interaction plasticité classique plasticité de transformation est également réalisée. Il est montré que, pour une même charge appliquée, la plasticité de transformation est plus importante dans une transformation bainito-martensitique par rapport à une transformation unique. Il est également montré que, dans le cas où la phase austénitique subit un écrouissage avant sa transformation en bainite, il semblerait qu'une partie très importante de cet écrouissage est transmise à la bainite en cours de transformation. De plus, les résultats montrent l'importance de l'interaction entre la plasticité classique et la plasticité de transformation. Ainsi, il est clairement mis en évidence que la plasticité de transformation peut intervenir sans charge extérieure appliquée si la phase austénitique est pré-écrouie avant sa transformation. Le sens de l'écoulement n'est pas toujours celui auquel on pourrait s'attendre en considérant les modèles classiques. Ce phénomène est plus significatif dans le cas de la transformation martensitique. En plasticité multiphasée, une fonction empirique est proposée en vue de l'évaluation de la contrainte dans un mélange en cours de transformation. A l'échelle de la structure, des essais sont réalisés sur un disque chauffé axisymétriquement en son milieu de manière à obtenir une ZAT. Une simulation numérique à l'aide du Code_Aster d'E. D. F. (Electricité De France), qui tient compte des interactions thermique -mécanique -métallurgie, est réalisée et les résultats sont comparés aux mesures expérimentales (température, déplacements, contraintes résiduelles, …). Nous retiendrons essentiellement l'importance de la prise en compte de la plasticité de transformation pour l'évaluation des contraintes résiduelles<br>This work deals with the assessment of residual stresses, in the Heat Affected Zone (HAZ), after a welding process in a 16MND5 steel (used in the French nuclear power plants). Two experimental devices are used to perform some analyses related to the material and the structural scales. For the material scale, we are interested in the evaluation of the mechanical consequences of phase transformations during cooling : transformation induced plasticity (TRIP), classical elastoplastic behaviour when the material is composed of two phases and the recovery phenomenon during the transformation. The interaction between classical plasticity and TRIP is also considered. It is shown that, for the same applied load, the TRIP is more significant in a double transformation (bainite + martensite) compared to a single transformation. It is also shown that, if the austenitic phase is hardened before its transformation into bainite, it seems that a very significant part of this hardening is transmitted to the bainite during the transformation. Moreover, the results show the importance of the interaction between classical plasticity and TRIP. For the classical elastoplastic behaviour, an empirical function is proposed in order to enable the evaluation of the stress in a mixture (austenite + ferritic phase) during transformation. For the structural scale analyses, tests were carried out considering a disc heated axisymetrically in its medium in order to have a HAZ. Numerical simulations using the finite element code, Code_Aster (which takes into account the interactions between the thermal, the mechanical and the metallurgical phenomena), developed by Electricité de France, were also performed. . The numerical results were compared to the experimental measurements (temperatures, displacements, residual stresses. . . ). From this comparison, the significant role played by the TRIP in the assessment of the residual stresses, is clearly shown
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Ghetreff, Taoufik. "Modélisation du comportement élasto-viscoplastique en grandes déformations." Lille 1, 1999. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/1999/50376-1999-229.pdf.
Full textAbstract:
Dans ce travail, nous avons proposé une nouvelle approche dans le domaine élasto-viscoplastique en grandes déformations géométriques. Pour décrire la cinématique en grandes transformations, nous nous sommes basés sur la décomposition unique du gradient de déformation de Schieck et Stumpf. Celle-ci nous a conduit a écrire le spin élastique et le spin inélastique en fonction du taux de déformation élastique et inélastique, et par conséquent nous avons pu déduire le spin relatif à la dérivée objective à partir des considérations cinématiques. Donc, nous avons nul besoin de rajouter une équation constitutive supplémentaire pour le spin inélastique. Avec cette dérivée objective, nous avons formulé les équations constitutives élasto-viscoplastiques avec écrouissage cinématique et isotrope en utilisant le modèle viscoplastique de Chaboche. Notre approche tient compte de la surface d'écoulement dynamique qui dépend explicitement de la vitesse de déformation. Puis, pour écrire une loi incrémentale reliant le taux de déformation au taux de contrainte, nous avons déterminé l'opérateur tangentiel élasto-viscoplastique. Nous avons appliqué cette méthode à l'analyse numérique du problème plan de cisaillement simple. L'étude a été faite pour un matériau rigide-viscoplastique. Ensuite nous avons décrit le comportement rigide-plastique, en prenant en considération les effets de restauration, à partir de la solution viscoplastique. Les résultats ainsi obtenus, que ce soit dans le cas rigide-viscoplastique ou rigide-plastique, ont été comparés avec ceux issus de l'application du modèle de Dafalias, qui utilise une équation constitutive supplémentaire pour le spin inélastique. Les différences ou analogies remarquées lors de cette comparaison ont été expliquées théoriquement.
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Pimard, Alain. "200 1#Etude de l'aptitude au cintrage des tubes Cu-b écrouis en liaison avec la texture et la répartition des contraintes résiduelles." Lyon, INSA, 1985. http://www.theses.fr/1985ISAL0015.
Full textAbstract:
Cette étude, menée conjointement avec le Centre de Recherches Tréfimétaux a pour but d'établir l'influence de divers paramètres de fabrication de tubes Cu/b écrouis, sur les textures de déformation et sur la répartition des contraintes résiduelles. Nous envisageons d'établir la corrélation entre les résultats obtenus par ces deux voies de recherche métallurgiques et 1 'aptitude des tubes de cuivre vis à vis du cintrage. Nous présentons en première partie de cet exposé les divers visages de la fabrication du tube de cuivre et les résultats obtenus aux essais de cintrage. En seconde partie nous apportons une réponse à la contribution des paramètres d'élaboration à certaines évolutions de caractère métallurgique. Nous exposons en premier une analyse de texture reposant sur l'examen de figure de pôles obtenus par goniométrie automatisé au Centre d’Études des Textures de Metz. Nous communiquons ensuite les résultats d'une étude de contraintes résiduelles effectuée par méthode d'usinage chimique et de mesure par jauges de déformation. Nous établissons dans le dernier chapitre les relations entre cintrage, texture, et contraintes résiduelles en introduisant dans ces relations triangulaires les facteurs d'élaboration des tubes qui conditionnent tous ces résultats.
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Chouman, Mehdi. "Plasticité cyclique et phénomène de rochet : amélioration de la prédiction de l’ovalisation des tubes en acier durant le cintrage cyclique par modélisation de la distorsion de la surface de charge." Paris 13, 2010. http://www.theses.fr/2010PA132015.
Full textAbstract:
L'installation en continu d'un pipeline en «offshore» nécessite son transport sous forme de bobines. Les cycles d'enroulement-déroulement de ces tubes en acier induit une accumulation de l'ovalisation résiduelle qui diminue leur résistance au flambement. Cette accumulation étant un phénomène de rochet, deux pistes ont été explorées afin d'améliorer sa prédiction : la loi d'écrouissage cinématique et le critère de plasticité. La capacité à prédire l'ovalisation a été évaluée pour plusieurs modèles d'écrouissage couplés au critère de von Mises. Ces modèles surestiment largement l'ovalisation des tubes. L'influence du critère de plasticité a été évaluée en utilisant le critère non quadratique de Bron et Besson. L'implémentation de ce modèle dans le code éléments finis Abaqus a permis de montrer une grande influence de la surface de charge sur l'ovalisation. Ce critère améliore la prédiction de l'ovalisation mais insuffisamment. Ceci étant dû principalement à la forme invariante de la surface de charge. Pour cela, on a proposé un modèle élastoplastique phénoménologique décrivant une distorsion de la surface de charge en se basant sur le critère de Bron et Besson : la distorsion est modélisée en variant le paramètre le plus influent sur l'ovalisation suivant des lois d'évolution en fonction du trajet de déformation. L'identification des paramètres du modèle pour les aciers X60 et St52 montre sa grande capacité à prédire l'évolution de l'ovalisation du tube, ainsi que la déformation mesurées lors d'un essai de cintrage cyclique<br>The reel-lay installation process of offshore pipelines requires their transport in the form of reels. The cyclic reeling-straightening of these pipes induces an accumulation of ovalisation which decreases their resistance to collapse. This accumulation being a phenomenon of ratcheting, two possibilities were explored to improve its prediction: the law of kinematic hardening and the yield criterion. The capacity to predict the ovalisation was evaluated for several models of kinematic hardening coupled with the von Mises yield criterion. These models largely overpredict the ovalisation of the tubes. The influence of the yield criterion was evaluated by using the non quadratic yield function of Bron and Besson which has a set of « shape parameters ». The implementation of this model in the code Abaqus had highlighted a larger influence of the yield surface on the ovalisation. The use of this criterion improves the prediction of the ovalisation but insufficiently. This is due mainly to the invariant shape of the yield surface. Thus, we have proposed a phenomenological elastoplastic model describing distortion of yield surface based on Bron and Besson criterion: the distortion is modelled by varying the most influential parameter on the ovality according evolution laws depending on the strain path. The identification of the parameters of this model for the X60 and St52 steels shows its great capacity to predict the evolution of the ovality of the tube, as well as the strain (ratcheting) measured during the cyclic reeling test
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Muller, Denis. "Influence de l'écrouissage non local et de l'hétérogénéisation intragranulaire sur le comportement des aciers polycristallins." Metz, 1994. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/1994/Muller.Denis.SMZ9426.pdf.
Full textAbstract:
Les méthodes à transition d'échelle ont été développées afin de prendre en compte les mécanismes physiques responsables de la déformation plastique des matériaux. On peut citer en particulier le schéma autocohérent, abouti tant d'un point de vue théorique que numérique. Toutefois le comportement intragranulaire y est décrit de façon uniforme. Or la réalité peut être différente avec la mise en place progressive d'une microstructure organisée de dislocations. Ce phénomène, appelé hétérogénéisation intragranulaire, induit une anisotropie prononcée du matériau se superposant à la texture cristallographique. L'objectif de cette thèse a consisté à intégrer la description micromécanique d'une telle microstructure, au niveau intragranulaire, dans un schéma autocohérent. Un mécanisme essentiel de l'hétérogénéisation intragranulaire est mis en évidence : l'écrouissage non local, qui est représenté dans le cas d'une description biphasée de la structure cellulaire de dislocations. Au travers d'une double transition d'échelle, de nombreux résultats sont ainsi obtenus aux niveaux micro-, méso- et macroscopiques<br>Scale transition methods have been developed in order to account for physical mechanisms responsible for plastic deformation in polycrystalline materials, by assuming the intragranular behavior to be uniform (cf the self-consistent scheme). However reality can be different. Indeed a heterogeneous microstructure of dislocations may be induced, corresponding to the intragranular heterogeneization which has drastic consequences on the material anisotropy. The aim of this thesis is to describe such a microstructure in a micromechanical way : this is the nonlocal hardening accounted for in case of a two-phase description of the dislocation cell structure. Then, through a double scale transition, numerous results are presented at micro-, meso- and macroscales, which are closer to experimental data due to the better description of the intragranular behavior
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Afane, Mostapha. "Etudes expérimentales et modélisation de la déformation plastique d'un fer, grandes déformations, sensibilité à la vitesse et histoire de chargement." Metz, 1997. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/1997/Afane.Mostapha.SMZ9744.pdf.
Full textAbstract:
Ce travail décrit le comportement d'un métal de réseau cubique centre : le fer armco 0. 02%c. A l'aide de nombreux résultats expérimentaux. La première partie de cette thèse est consacrée à une étude bibliographique dont laquelle la sensibilité du comportement des métaux cc à la vitesse de déformation, à la température est mis en évidence, l'indication de la possibilité de l'apparition des macles pour les grandes vitesses de déformation, l'existence pour les métaux cc des limites d'élasticité inférieure et supérieure et ensuite les éléments de la théorie de dislocation. La deuxième partie présente des techniques expérimentaux utilisées et les relations de dépouillement des résultats. La troisième partie est consacrée à la représentation des résultats et leur analyse. Plusieurs constations expérimentaux dans cette thèse : des limites d'élasticité qui augmente avec la vitesse de déformation, les différences de sensibilité à la vitesse selon le type de chargement et l'effet de la vieillissement sur le pics d'élasticité. Enfin, l'introduction d'un modèle base sur l'activation thermique qui fait introduire les notions de la contrainte interne et effective régissant l'écoulement plastique dont l'évolution est liée à l'énergie d'activation<br>This work describes the behavior of a cubical system metal centered : the iron 0. 02% C with the help many experimental results. The first part of this thesis is devoted to a bibliographical study whose which the sensitivity of the behavior of metals CC to the speed of deformation, to the temperature is put in obviousness, the indication of the possibility of the appearance of the mecanical twining for the great speeds of deformation, the existence for metals CC of them limit inferior elasticity and superior and then element of the theory of dislocation. The second part presents used experimental techniques and relationships of result deprivation. The third part is devoted to the representation of results and their analysis. Several observation experimental in this thesis : them limit elasticity that increases with the speed of deformation, differences of sensitivity to the speed according to the type of loading and the effect of the aging on the peaks of elasticity. Finally, the introduction of a model based on the activation thermal that fact introduce notions of the effective and internal stress governing the plastic flow whose evolution is linked to energy of activation
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Mecif, Abdelkrim. "Contribution à l'étude des mécanismes de déformation et des caractéristiques d'écrouissage de monocristaux de cuivre et d'aluminium, entre la température ambiante et 0. 9 Tf." Paris 13, 1994. http://www.theses.fr/1994PA132024.
Full textAbstract:
Cette étude concerne l'évolution en température, des caractéristiques intracristallines pour deux métaux de structure CFC (al, cu), lors de la déformation plastique de monocristaux en compression uniaxiale. On s'intéresse notamment à l'influence de l'orientation initiale de sollicitation. Après un résumé des travaux rapportés par la littérature sur le comportement des CFC aux hautes et basses températures, ainsi que de la procédure expérimentale adoptée lors de ce travail (essais mécaniques, observations micrographiques des traces de glissements, mesures d'orientations), les principaux résultats peuvent être résumés comme suit: 1) pour l'aluminium comme pour le cuivre (monocristaux), la même succession de stades d'écrouissage et de restauration a été observée a la fois pour les orientations stables et instables; 2) à la même vitesse de déformation, et pour les mêmes rapports de température (t/tf), les limites des régimes de températures différent entre le cuivre et l'aluminium en raison des valeurs de leurs efe*; 3) les traces de lignes de glissement octaédriques, nettement observées aux basses températures, évoluent en traces d'autant plus sinueuses que la température est élevée, et dont le trajet moyen semble emprunter la trace du plan de cisaillement maximum. Cette évolution des traces de lignes de glissement, est accompagnée par un net ralentissement de la rotation du réseau cristallin, suggérant ainsi une contribution croissante avec la température, des mécanismes de montée des dislocations; 4) un scénario corrélant la succession des stades de durcissement observé, aux mécanismes élémentaires de la déformation plastique est proposé et sa confrontation (par simulations numériques) aux résultats expérimentaux semble donner satisfaction.
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Idrissi, Sylvie. "Modélisation du profilage des tôles minces par une méthode d’éléments finis." Lyon, INSA, 1994. http://www.theses.fr/1994ISAL0042.
Full textAbstract:
Le profilage des tôles minces est un processus de mise en forme où une tôle initialement plane est entraînée et contrainte à passer à travers des trains de galets dont la forme peut devenir très complexe. Le profilage est un problème tridimensionnel impliquant de grandes transformations, un comportement élasto-plastique avec du contact et frottement. La modélisation a pour but d'apporter une meilleure connaissance des déformations subies par la tôle pour obtenir un produit final aux qualités mécaniques et géométriques optimales. La méthode proposée pour simuler le profilage est de faire une analyse 2D en section droite résolue par des éléments finis linéaires, couplée à une analyse 3D de la tôle entre deux trains. Les équations de base sont données par le Principe des Travaux Virtuels dans une formulation Lagrangienne Réactualisée. La résolution du système global discrétisé par éléments finis suit le schéma itératif de Newton-Raphson, l'intégration des équations constitutives se faisant dans le formalisme des repères tournants avec contrôle des décharges numériques. La tôle est successivement déformée par contact par des surfaces rigides représentant les galets, celles-ci se déformant également de manière continue. Dans l'approche incrémentale de la formulation Lagrangienne Réactualisée, nous intégrons le contact avec frottement par pénalisation extérieure. Le progiciel ainsi élaboré a été installé sur site industriel pour être validé et est maintenant utilisé pour d'autres types de profils de complexité au moins égale. La comparaison des résultats en déformations montre une excellente correspondance entre le numérique et l'expérience. Quant aux déformées, les résultats en plage plane sont meilleurs qu'en nervure: en effet en plage plane autant l'amplitude que l'allure des courbes numérique et expérimentale coïncident. Si les têtes de galets sont correctement positionnés, l'équilibre global de la tôle est respecté, elle ne doit subir, en cours de profilage, ni allongement, ni rotation parasite<br>The cold-roll-forming of thin sheets is a forming process where initially flat sheet is drawn along through roll stands which may have a complex form. The cold-roll-forming is a three dimensionnal problem with large transformations, elasto-plastic behaviour with contact and friction. The objective of the model is to have a better knowledge of sheet strains, in order to obtain a product with optimised mechanical and geometrical qualities. The proposed method simulates the cold-roll-forming process by a two dimensional analysis on the sheet cross section resolved by linear finite elements, coupled with a three dimensional analysis of the sheet between adjacent roll stands. The basis governing equations are given by the Principle of Virtual Work with updated Lagrangian description. The equilibrium state of the discretizied global finite elements system is calculated by Newton's iterative method. The integration of the elasto-plastic relations is done with a rotating frame formalism with control of the numerical unloading. The sheet is successively deformed by contact with the rigid surface representing the tools, which is also being deformed continuously. In the incremental approach of the updated Lagrangian description, we integrate the contact with friction by exterior penalization. This software has been installed in industry in order to be validated and is now used for profiles with more complexity as those simulated in this study. The strains results show an excellent comparison between. Numerical and experimental study. The displacements results present more differences on ribs than on flat parts, where as well as the global form as the amplitude are correct. If the roll stands are correctly positioned, the sheet will have a global equilibrium and also mustn't be subjected , during the forming process , to lengthening or rotation interference
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Fajoui, Jamal. "Influence des hétérogénéités intragranulaires sur le comportement des matériaux métalliques sous sollicitations mécaniques." Nantes, 2008. http://www.theses.fr/2008NANT2105.
Full textAbstract:
Du fait de l'optimisation des structures, la mise en forme des matériaux nécessite des trajets de chargements dits complexes avec une sollicitation pouvant évoluer continûment lors du chargement. Ces processus, très contraignants pour le matériau, sont limités par l'apparition et le développement d'instabilités plastiques et/ou d'endommagement. Les approches mécaniques déductives basées sur des transitions d'échelles constituent des outils de compréhension pertinents. Nous avons développé des modèles à double transition d'échelles (de la cellule au grain et du grain au polycristal) qui ont permis de rendre compte du comportement réel des matériaux lors de chargements complexes (effet Bauschinger). Cette double transition d'échelles a été assurée par plusieurs types de schémas : autocohérent, Kröner ou Mori-Tanaka. L'hétérogénéisation intragranulaire est mise en évidence par un écrouissage non local, qui est représenté dans le cas d'une description biphasée de la structure cellulaire de dislocations. Des résultats numériques et expérimentaux (essais mécaniques, diffraction des rayons X) satisfaisants ont été obtenus sur des matériaux de symétrie cubique (A16060 et acier 316L)<br>Metal forming may often involve intense forming sequences, leading to large strains and severe strain path changes. These processes, very constraining for material, are limited by the appearance and the development of plastic instabilities and/or damage. Deductive methods based on strain mechanisms and scale transitions constitute relevant tools for a better comprehension. Two-level homogenization approaches are developed for the micromechanical modelling of the elastoplastic material behaviour. At the microscopic level, the mechanical behaviour is described by different scale transition models like self-consistent, Kröner or Mori-Tanaka. The grain is considered as a two-phase material : dislocations walls (with high density dislocation) and cells (with low density dislocation) and cells (with low density dislocation). The intragranular heterogeneities are highlighted by a non-local work-hardening, which is linked to the twophase description. Correct agreement is observed between simulations and experiments (X-ray diffraction, mechanical tests) results at the meso and macroscopic levels
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Kong, Xiaofei. "Modélisation 3D d'écoulement avec surface libre par le soudage à l'arc TIG." Ecole nationale d'ingénieurs (Saint-Etienne), 2012. http://www.theses.fr/2012ENISE015.
Full textAbstract:
Dans ce travail de thèse nous avons apporté une contribution à la réalisation d'un modèle prédictif 3D de la forme d'un bain de soudage à l'arc pour la simulation numérique du soudage. Nous nous sommes restreint à la modélisation des écoulements fluides dans le bain de soudage avec torche mobile et notre contribution a consité à introduire la modélisation de la surface libre dans le modèle multiphysique disponible dans le logiciel WPROCESS développé par le CEA. Une méthode de type "front tracking" ou la surface est explicitement représentée a été utilisé pour résoudre des problèmes d'équilibre avec capillarité sur la surface libre. Nous avons tout d'abord choisi de constriure un modèle intermédiaire prenant en compte uniquement l'aspect hydrodynamique à surface libre, et de vérifier ce modèle par des essais (l'impact d'un jet d'air sur une surface d'eau) en similitude avec des conditions opératoires caractéristiques du soudage TIG. Ensuite, la même gestion de la surface libre a été implantée dans notre modèle 3D du bain. Enfin, pour valider les capacités prédictives du modèle thermodynamique, des analyses de sensibilité expérimentale et numérique ont été menées selon un plan d'expériences. Les effets de l'intensité du courant, de la tension, et de la vitesse sur la géométrie du bain de soudage ont été étudiés. La comparaison de ces résultats tant sur les valeurs que sur les effets a montré que même si pour les largeurs les corrélations étaient acceptables en ravanche des écarts importants subsistent pour la pénétration entre mesures et simulations à cause de négliger la force Lorentz dans ce modèle actuel<br>The aim of this PhD study is to propose a three-dimensional weld pool model for the moving gas tungsten arc welding (GTAW) process. A 3D finite element model of heat and fluid flow in weld pool considering free surface of the pool and traveling speed has been developed from some exist models in the software WProcess developed by CEA. Cast3M is used to compute all the governing equations. The model 'front tracking" has been used to solve capillarity ptoblems on the free surface. At first, we chose to construct an intermediate model taking into account the appearance of free surface in hydrodynamics, and verify this model by similar experiences (the impact of an air jet on a water surface) according to the operating conditions of TIG. Then, the same method has been implemented in our 3D weld pool model. Finally, to validate the model predictivity, experimental and numerical sensitivity analyzes were conducted using a design of experiments approach. The effects of current, voltage, and speed on the geometry of the weld were studied. The comparison of these results, on the values and the effects, showed an acceptable correlation for the width between measurements and simulations. However, significiant differences still exist for penetration due to neglecting Lorentz force currently
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Arafati, Nasser. "Contribution à l’étude des problèmes de déchargement dans les massifs de sol : application à la modélisation des ouvrages de soutènement." Marne-la-Vallée, ENPC, 1996. http://www.theses.fr/1996ENPC9605.
Full textAbstract:
Cette thèse examine la réponse de différents types de lois de comportement en chargement et en déchargement et modélise numériquement les problèmes du creusement dans un massif du sol. Deux méthodes de modélisation d'excavation par éléments finis, l'une proposée par Ghaboussi et Pecknold (1984) et Brown et Booker (1985) et l'autre par Borja et al. (1989) ont été programmées dans le code CESAR-LCPC. Ces deux méthodes ont été ensuite comparées pour la simulation par étapes de l'excavation de massifs de sol élastique et élastoplastique. Nous avons également développé la notion de chargement-déchargement-rechargement multiaxial basée sur le signe du travail incrémental. L'application de ce principe (qui englobe le cas unidirectionnel) à une excavation pour différents types de lois de comportement, nous permet de connaître l'étendue des zones en chargement et/ou en déchargement autour de l'ouvrage. Un modèle élastique non-linéaire (Wong et Duncan), un modèle élastoplastique parfait à critère de Mohr-Coulomb et un modèle élastoplastique avec écrouissage (Nova) ont été étudiés plus en détail dans cette étude. Ces modèles ont été d'abord appliqués à la simulation d'essais triaxiaux, puis à un problème d'excavation. Ce travail s'achève par la modélisation d'un ouvrage réel : une excavation réalisée devant un rideau de palplanche butonné dans un milieu sableux (Université de Karlsruhe). Dans cette partie, nous avons comparé avec les observations sur site, les résultats des modélisations en éléments finis avec le modèle élastoplastique à critère de Mohr-Coulomb et avec le modèle de Nova<br>This work analyses the potentials of different types of constitutive laws on loading and unloading paths with applications to the numerical simulation of excavations in soil masses. Two finite element procedures were used to simulate the excavation process, one proposed by Ghaboussi and Pecknold (1984) and Brown and Booker (1985) and the other by Borja et al. (1989). These methods were implemented in the finite element code CESAR-LCPC, and were compared to each other, in the case of multi-stage excavation in elastic and elastoplastic soils. A multiaxial loading-unloading criterion was also developed on the basis of the sign of work rate. This criterion, which includes the one directional case, allows to identify the extension of the loading and/or unloading areas around an excavation, for a given constitutive model. A nonlinear elastic model (Wong and Duncan), an elastic-perfectly plastic model with Mohr-Coulomb criterion and a work hardening model (Nova) were analysed with more detail. These models were first calibrated on triaxial test results, and then applied to the excavation problem. This approch was finally used to analyse a case study of excavation supported by a single braced sheetpile wall in sandy soil (university of Karlsruhe). The field measurements were compared with the finite element results obtained, using the both elastic-perfectly plastic model with Mohr-Coulomb criterion and Nova's work hardening model
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Aouafi, Anis. "Analyse et modélisation du comportement en chargement inversé d'aciers ferritiques et micro-alliés : prise en compte de la taille de grains et des précipités dans les lois d'écrouissage mixte." Paris 13, 2009. http://www.theses.fr/2009PA132006.
Full textAbstract:
L'objectif de la thèse est d'analyser et modéliser l'influence de la taille de grains et des précipités sur l’écrouissage en chargement inversé d'aciers ferritiques et micro-alliés (HSLA), afin d'élaborer des lois d’écrouissage mixte (isotrope et cinématique) dépendant explicitement de paramètres microstructuraux. La caractérisation expérimentale de la microstructure initiale des aciers HSLA a permis d’obtenir les paramètres morphologiques (taille de grains, fraction et taille des précipités…) utiles pour la modélisation du comportement. La caractérisation du comportement mécanique des différents matériaux a été effectuée à l'aide d'essais de cisaillement simple monotone et inversé. Une attention particulière a été accordée aux évolutions de l’effet Bauschinger en fonction de la prédéformation imposée et à l’existence de régimes transitoires d’écrouissage. Un modèle scalaire d’écrouissage mixte inspiré d’une approche de type KME est présenté. L’écrouissage cinématique est considéré comme la somme de deux termes, attribués respectivement à l’effet de joint de grains et à l’effet des précipités. Ce modèle permet de prévoir pour les aciers considérés, présentant différents paramètres morphologiques, le comportement en chargement monotone ainsi que l’évolution de l’effet Bauschinger en fonction de la prédéformation. Dans le cas du chargement inversé, la réponse du modèle est comparée à celles issues de différents modèles phénoménologiques d’écrouissage mixte. Les résultats sont encourageants et montrent que l’on peut prévoir partiellement la dépendance de l’écrouissage global en fonction de caractéristiques microstructurales moyennes<br>The aim of this work is to analyze and to model the effect of grain size and of the precipitates on the macroscopic behaviour of ferritic and micro-alloyed steels (HSLA) under reverse loading in order to develop a predictive mixed (isotropic and kinematic) hardening law for such materials. The experimental characterization of the initial microstructure of the HSLA steels has been done to obtain the quantitative results of the morphological parameters such as the mean grain size, the volume fraction and the size of the precipitates. Furthermore, the macroscopic mechanical behaviour have been investigated using monotonous and reverse simple shear tests. Special attention have been paid to the evolution of the Bauschinger effect and to the existence of transitory hardening regimes. A mixed hardening law have been proposed based on the KME approach. Two additive terms have been used for the kinematic hardening, linked to the grain size and to the precipitates effects respectively. The proposed model was able for the considered steels with various morphological characteristics to describe and to predict the macroscopic behaviour under monotonic loading and the evolution of the Bauschinger effect with prestrain. Finally, the model response under reverse loading has been compared to those obtained using classical phenomenological hardening laws. The results show that it is possible to obtain a partial prediction of the global hardening using mean values for the microstructure parameters
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Hoinard, Geneviève. "Contribution à l'étude de l'anisotropie de l'écrouissage à 650c dans les monocristaux de superalliages base nickel AM3 et CMSX2." Paris 13, 1992. http://www.theses.fr/1992PA132020.
Full textAbstract:
On s'intéresse dans ce travail expérimental aux caractéristiques d'anisotropie de comportement mécanique des superalliages monocristallins à base nickel, dont on réalise à l'heure actuelle les aubes de turboréacteurs. Les matériaux utilisés sont le CMSX2 et l'AM3, de compositions chimiques et de morphologie proches. Ils sont notamment caractérisés par une fraction volumique élevée de précipités cuboïdaux, en cohérence avec la matrice. On a effectué, pour explorer l'anisotropie de la surface d'écoulement initiale de ces matériaux et son évolution durant les premiers stades de la déformation plastique qui est fonction de l'anisotropie d'écrouissage, des essais de traction et de compression quasi statiques, monotones et séquentiels (compression suivie de traction transverse) selon diverses orientations cristallines proches des axes 001, 011, 111. La température des essais est de 650c, température de service des pieds d'aubes. On a obtenu de ces essais et dans l'hypothèse d'un comportement homogène du matériau des caractéristiques d'anisotropie initiale qualitativement conformes aux données de la littérature pour ce type de matériau et pour l'anisotropie écrouissage, une matrice de coefficients d'interactions entre paires de systèmes de glissement qui distinguent les interactions d'autoécrouissage d'un système donné, celles entre différents systèmes d'un même groupe et les interactions entre systèmes de groupes différents. Les systèmes de glissement se répartissent en trois groupes : les systèmes octaédriques sollicités de telle sorte que la configuration des dislocations mobiles est dite facile, ces mêmes systèmes en sollicitation telle que la configuration des dislocations est dite difficile et les systèmes cubiques. On aboutit à une matrice dont les coefficients d'autoécrouissage sont croissants pour les trois groupes de systèmes dans l'ordre ou ils sont ci-dessus cités, les coefficients d'interaction entre systèmes d'un même groupe sont globalement supérieurs aux coefficients d'autoécrouissage du groupe, les coefficients d'interaction de groupe à groupe sont au contraire de l'ordre des coefficients d'autoécrouissage. L'analyse de la limite d'élasticité a été reprise dans le cadre d'une approche biphasée pour évaluer l'effet éventuel de la nature hétérogène du matériau sur son comportement moyen et illustrer les possibles écarts d'interprétations des observations par rapport à l'analyse homogène usuelle. L'application d'une telle approche biphasée à l'analyse des propriétés d’écrouissage est une des perspectives ouvertes de l'étude.
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El, Bied Amine. "Étude expérimentale et modélisation du comportement des roches granulaires : écrouissage, radoucissement et rupture en mode localisé." Phd thesis, Ecole des Ponts ParisTech, 2000. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00005601.
Full textAbstract:
Le phénomène de radoucissement d'une roche est étudié à partir de l'observation des modes de localisation des déformations. A partir d'essais de compression triaxiale sur un grès de Fontainebleau, on caractérise à la fois de comportement pré-localisation et la formation des bandes de cisaillement. Les conditions d'essais sont optimisées par un choix adapté de la géométrie de l'échantillon (élancement, taille, forme) et des conditions à l'interface roche-plateau. On montre que le frettage à l'interface modifie l'allure des courbes contraintes-déformations et affecte le mode de rupture. Les caractéristiques de bandes de cisaillement (orientation et épaisseur) sont également modifiées par le frettage. Une technique anti-frettage par lubrification de l'interface est utilisée et validée. L'effet de la présence d'un fluide interstitiel est étudié. On montre que la loi de contrainte effective de Terzaghi est vérifiée dans le cas des essais réalisés en conditions drainées. Les phases de fissuration des échantillons correspondant au seuil de microfissuration, au seuil de dilatance et au seuil de localisation sont identifiées. Le problème du contrôle expérimental de la phase post-pic est également discuté. Les observations de bandes de cisaillement montrent que l'épaisseur et l'angle d'orientation de la bande par rapport à la contrainte principale mineure ont tendance à diminuer quand on augmente la pression de confinement. La microstructure des bandes est étudiée à partir de microphotographies obtenues au microscope électronique à balayage (MEB) et à la loupe binoculaire. L'évolution de la porosité et de la granulométrie dans la zone de localisation est quantifiée. Sous faible pression de confinement, on observe un phénomène de dilatance à l'intérieur et à proximité de la bande caractérisé par une augmentation de la porosité. A forte pression de confinement, on observe un phénomène de dilatance à proximité de la bande et de contractance au co eur de la bande caractérisé par une intense fragmentation des grains et une réduction importante de la porosité. Un modèle de comportement élastoplastique du second-gradient avec écrouissage et radoucissement pour le grès de Fontainebleau est développé. La phase d'écrouissage est étalonnée sur la phase pré-localisation des essais triaxiaux. Le comportement radoucissant est évalué de façon indirecte à partir d'une analyse de l'épaisseur des bandes de cisaillement. (Résumé de l'auteur)
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Kharrat, Dammak Manel. "Evolutions microstructurales, écrouissage et endommagement de composites à matrice métallique Fe-TiB₂ en chargement montone inversé." Thesis, Paris 13, 2014. http://www.theses.fr/2014PA132011/document.
Full textAbstract:
L’objectif principal de la thèse est d’analyser les mécanismes de plasticité et d’endommagement d’une nouvelle famille de composites à matrice acier Fe-TiB₂ afin de comprendre les liens microstructure/propriétés mécaniques et appliquer des modèles de comportement prenant en compte différents paramètres de la microstructure, et d’intérêt pour la mise en forme. L’étude porte sur des nuances de composites à teneur en particules fixée et différant par la taille de grain de la matrice. La caractérisation expérimentale des microstructures et textures initiales par MEB/EBSD et DRX a permis d’analyser qualitativement et quantitativement les différents paramètres morphologiques des renforts et de la matrice. L’effet de taille de grain de la matrice et des renforts sur l’écrouissage des ces composites a été étudié par essais de cisaillement simple monotone et inversés qui ont également permis de déterminer la part relative d’écrouissage cinématique des différents matériaux. L’application des résultats à une modélisation phénoménologique de l’écrouissage a permis de décrire le backstress des composites à partir de celui de la ferrite. L’analyse de l’évolution microstructurale avec la déformation de cisaillement, ainsi que des essais de flexion in situ, ont identifié la rupture des particules comme mode d’endommagement prépondérant des composites Fe-TiB₂. L’endommagement dépend de la taille de grain de la matrice, de d’endommagement des matériaux hétérogènes a permis d’estimer les contraintes de rupture des particules sur la base des résultats expérimentaux disponibles<br>The aim of this work was the plasticity and damage mechanisms analysis of a new steel matrix composites Fe- TiB₂ family to establish the microstructure / mechanical properties relationships then interesting for metal forming simulations in respect with various microstructural parameters. The study was focused on composites with different matrix grain size and a given particle population. The experimental characterization of initial microstructures and textures with SEM/EBSD and XRD permitted the qualitative and quantitative analysis of different morphological parameters of reinforcements and the ferritic matrix. The effect of matrix grain size and reinforcements on the composites hardening is studied based on monotonous and reverse simple shear tests which leads to determine the relative contribution of kinematic hardening. The application of a phenomenological modeling based on these results, has successfully describe the composite backstress evolution. Analysis of the microstructural evolution with shear deformation and with four points bending situ tests has shown a sensitivity of Fe-TiB₂ damage to the matrix grain size, the particles size and to the strain-path change. A damage model of heterogeneous material has been then considered and provides the particles failure stress of on the basis of the available experimental results
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Beucia, Bermane. "Etudes de lien entre écrouissage/restauration et croissance de grains dans les polycristaux métalliques thermomécaniquement transformés." Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2016. http://www.theses.fr/2016USPCD071/document.
Full textAbstract:
Depuis des décennies, le rôle joué par les joints de grains dans le comportement plastique des matériaux cristallins interroge mécaniciens, métallurgistes, spécialistes des matériaux. Après les avancées décisives de la plasticité individuelle des cristaux et de leur comportement collectif au sein d’agrégats, les effets complexes des interfaces sur le comportement effectif constituent l’enjeu restant à maîtriser. Car si les joints peuvent aussi bien être sites d’endommagement que réseau de consolidation dans une structure polycristalline, ils contribuent toujours fortement aux propriétés macroscopiques de cette dernière. Le travail réalisé est une contribution à l’étude du comportement des joints lors de traitements thermomécaniques induisant leur mobilité. On parle de migration.Nous avons étudié les caractéristiques essentielles de la migration de joints de grains à partir du mécanisme de SIBM (croissance de grains sans germination après faible déformation plastique). La migration des joints de grains sous recuit après déformation a été suivie in situ en MEB. Les évolutions microstructurales sont analysées en MEB et en AFM. Les principales forces et caractéristiques contribuant à la migration des joints sont étudiées. Pour les forces, un diagramme de migration reliant le déplacement des joints à l’énergie de courbure et à l’énergie stockée par déformation plastique a permis d’évaluer la pertinence de l’expression usuelle de la force motrice de migration et d’en discuter de possibles ajustements. Pour les caractéristiques, nous avons confirmé l’effet de surface de la gravure thermique et celui plus intrinsèque des jonctions triples sur la mobilité des joints de grains<br>For many decades, the role of grain boundaries in the plastic behavior of crystalline materials questions engineers, metallurgists, materials scientists. After the decisive progress in plasticity of individual crystals and for their collective behavior in aggregates, the complex effects of boundaries on the actual behavior are the remaining challenge to master. If boundaries can as well be considered as damage sites as strengthening network in a poly-crystalline structure, they always contribute greatly to the macroscopic properties of the latter. This work is a contribution to the study of the behavior of boundaries during thermomechanical treatments inducing mobility. We talk about migration.We studied the essential characteristics of the migration of grain boundaries from SIBM mechanism (Strain Induced Boundary Migration). The migration of grain boundaries under annealing after deformation was monitored in situ SEM. Microstructural changes are analyzed by SEM and AFM. The main strengths and characteristics contributing to the boundary migration are studied. For strengths, a migration diagram linking the displacements of grain boundaries to the curvature energy and the stored energy from plastic deformation allowed to assessing of the relevance of the usual expression for the migration driving force and to discussing possible adjustments. For characteristics, we confirmed the surface effect of the thermal grooving and the more intrinsic one of triple junctions on the mobility of grain boundaries
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Dehmas, Moukrane. "Évolutions microstructurales couplées de l'alliage d'aluminium 3003 au cours de traitements d'homogénéisation et influence d'un écrouissage préalable." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2004. http://www.theses.fr/2004INPL052N.
Full textAbstract:
Ce travail est consacré à l'évolution des microstructures associées aux changements de phases à l'etat solide dans l'alliage AA3003 avec et sans sollicitations mécaniques. Dans cette optique, le suivi des séquences de transformations de phases à partir de l'état brut de coulée jusqu'à la température d'homogénéisation en condition isotherme et anisotherme a été entrepris à l'aide de plusieurs techniques in situ (résistivimétrie électrique, analyse enthalpique, diffusivité thermique, MET et rayonnement synchrotron). Ces analyses aux résultats concordants ont permis de préciser les mécanismes, les températures et les cinétiques des transformations ainsi que les morphologies, les fractions volumiques des phases précipitées et leur cristallographie (paramètre de maille, relation d'épitaxie. . . ). Au chauffage depuis l'état brut de coulée, on observe la transformation des particules primaires AI6(Mn,Fe) en phase α-AI(Mn,Fe)Si et la précipitation intragranulaire de dispersoïdes. Des données quantitatives obtenues en fonction du temps et de la température par traitement isotherme et anisotherme ont permis de valider les données rapportées par rayonnement synchrotron et par le modèle de précipitation développé au laboratoire. On a également montré par analyse EDS couplée au MET que la composition chimique des phases varie avec le temps et la température et tend vers une composition d'équilibre proche de celle calculée avec ThermoCalc. Par une démarche similaire, nous avons révélé la diminution des températures de transformations associée au taux d'écrouissage ainsi que la précipitation préférentielle des dispersoïdes sur les parois des cellules issues de la déformation. L'incidence de la densité de défauts sur la morphologie des précipités et sur le taux et la cinétique de précipitation a également été quantifiée. La croissance de ces cellules et l'évolution de la densité de dislocations lors de traitement anisotherme sont analysées qualitativement<br>This work is dedicated to the structure evolutions associated with phase transformations at solid state in the 3003 alloy with and without mechanical stresses. The phase transformations sequences are studied from the as-cast state and up to the homogenization temperature thanks to several in situ experimental techniques (electrical resistivity, DSC, thermal diffusivity, TEM and synchrotron radiation). These analysis have allowed to precise the mechanisms, temperatures and kinetics of phase transformations, the morphologies and volume fraction of precipitated phases and their crystallography (unit cell parameter, orientation relationship. . . ). The transformation of primary precipitates AI6(Mn,Fe) into α-AI(Mn,Fe)Si phase and the intragranular precipitation of dispersoïds are observed on heating from the as-cast state. The quantitative values obtained versus time and temperature in isothermal and anisothermal conditions have allowed to validate the results obtained by synchrotron radiation and with the precipitation model developed in the laboratory. We have also showed by EDX analysis coupled with TEM that the chemical composition of the phases varies with time and temperature and tend towards the equilibrium composition given by ThermoCalc. Using a similar approach, we have revealed the decrease of the transformation temperatures associated with strain hardening and the preferential precipitation of dispersoïds on the walls of the ce Ils provided by the deformation. The incidence of the dislocation density on the morphology of the precipitates and on the rate and kinetics of precipitation has also been quantified. The cell growing and the evolution of the dislocation density during the anisothermal treatment are also qualitatively analysed
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Belattar, Adel. "Analyses multi-échelles du comportement et la durée de vie d'aciers inoxydables 304L sous sollicitations cycliques avec pré-écrouissage." Phd thesis, INSA de Rouen, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00819298.
Full textAbstract:
Le travail s'intéresse aux effets d'un pré-écrouissage cyclique axial ou en torsion sur le comportement cyclique et la durée de vie en fatigue sous sollicitation axiale à température ambiante d'un acier inoxydable austénitique 304L. Les essais cycliques séquentiels à amplitude de déformation croissante ou décroissante montrent que la courbe cyclique du 304L est non-unique. Cette caractéristique est liée à la persistance de l'état microstructural généré pendant les cycles d'amplitude de déformation maximale de la première séquence. En augmentant le nombre des séquences, l'acier 304L montre une tendance vers une courbe cyclique asymptotique, l'écrouissage semble se stabiliser. Des essais de fatigue sous chargement axial ont été réalisés sur des éprouvettes vierges ou pré-écrouies en traction-compression ou en torsion. Les durées de vie ont été sensiblement réduites pour les éprouvettes pré-écrouies. Ce phénomène est lié à la formation de structures de dislocations denses héritées de la phase de pré-écrouissage. Cependant, l'augmentation de l'amplitude de déformation en fatigue réduit l'effet du pré-écrouissage.
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Serier, Boualem. "Etude et caractérisation des liaisons céramique-métal élaborées par thermocompression : application au couple Ag/Al2O3." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 1991. http://www.theses.fr/1991ECDL0019.
Full textAbstract:
Contrairement a ce qui est souvent admis, les liaisons céramique-métal obtenues sur les systèmes non réactifs (ne donnant pas de phases nouvelles a l'interface) peuvent avoir des caractéristiques mécaniques et d'étanchéités bien supérieures a celles des couples réactifs. Ces derniers sont en effet presque toujours pénalises par les propriétés de phases intermédiaires formées. Pour prouver ceci nous avons choisi d'étudier le couple argent/alumine, particulièrement défavorable du point de vue des coefficients de dilatations thermique du métal et de la céramique et par essence non réactif. Les liaisons sont obtenues par thermocompression (solid stat bonding) et testées mécaniquement par essai de traction, flexion et cisaillement. L’optimisation de la jonction peut être obtenue en jouant sur les paramètres classiques (rugosité de la céramique, température, pression, temps de thermocompression) mais surtout sur la préparation initiale du métal. Nous montrons en particulier le rôle essentiel de la teneur en oxygène en solution dans le métal et du taux d'écrouissage initial de ce dernier. Dans certains cas, nous avons pu obtenir ainsi des interfaces plus tenaces que l'alumine dans des conditions de thermocompression particulièrement intéressantes du point de vue industriel: faible température, faible charge appliquée, cycle thermique limite a une simple montée et descente en température, sans palier. Du point de vue fondamental, les résultats obtenus sont analyses à partir: 1) de l'effet tensio-actif de l'oxygène a l'interface Ag/Al2O3 ; 2) du rôle de l'adhésion plastique dans les premiers instants de thermocompression ; 3) du rôle de la recristallisation du joint dans le processus d'adhésion ; 4) de la diffusion de l'argent dans l'alumine; 5) de l'évolution de la ténacité au voisinage de l'interface céramique-métal
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Mesrar, Rachid. "Comportement plastique des tôles sous sollicitation biaxiale et analyse numérique de la mise en forme par gonflement hydraulique." Metz, 1991. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/1991/Mesrar.Rachid.SMZ917.pdf.
Full textAbstract:
Une étude expérimentale du comportement plastique des tôles métalliques a été réalisée sur quatre nuances d'aciers d'emboutissage, grâce à un dispositif original de traction biaxiale. Les résultats, analyses dans l'hypothèse d'un écrouissage isotrope, montrent que les surfaces d'écoulement plastique présentent un certain nombre de tendances systématiques : forte courbure au voisinage de la déformation équibiaxiale, faible courbure près de la déformation plane. Des essais séquentiels traction biaxiale-traction uniaxiale indiquent toutefois, par rapport à cette premiere analyse, un certain degré d'anisotropie de l'écrouissage. Un programme de calcul par différences finies à d'autre part été mis au point pour le gonflement hydraulique d'une tôle. Les influences de l'écrouissage, de la sensibilité à la vitesse de déformation et de la forme de la surface d'écoulement plastique ont été étudiées. Des confrontations entre les prévisions du programme et des résultats expérimentaux de la littérature ont montré qu'un bon accord calcul/expérience pouvait être obtenu grâce à une prise en compte plus réaliste des caractéristiques de forme de la surface d'écoulement
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Dubos, Pierre-Antoine. "Influence de la température et du trajet de chargement sur les transitions volume/surface des métaux cubiques à faces centrées." Caen, 2013. http://www.theses.fr/2013CAEN2085.
Full textAbstract:
Le comportement mécanique du cuivre et du nickel polycristallins de haute pureté est étudié en fonction du nombre de grains dans l’épaisseur à l’aide d’essais mécaniques. La caractérisation des effets de taille est réalisée sur des échantillons d’épaisseur constante (t = 500 µm) et de tailles de grains d variables. Dans un premier temps, ces différentes microstructures sont caractérisées par EBSD. Dans un deuxième temps, l’influence du trajet de chargement sur ces effets de taille est examinée à température ambiante à l’aide d’essais de traction et d’essais Nakazima. Lorsque le rapport t/d est réduit en deçà d’une valeur critique, le comportement mécanique montre un fort adoucissement. Cette modification intervient à partir d’un certain niveau de déformation plastique fortement dépendant du mode de sollicitation. Dans un troisième temps, le comportement mécanique est étudié en traction à des températures comprises entre -70 °C et 200 °C, afin de comprendre si une mise en forme en température peut minimiser cette modification du comportement. Pour chaque température l’effet de la taille de grains est étudié avec la loi de Hall-Petch et la modification de l’écrouissage avec le formalisme de Mecking-Kocks. L’analyse de ce formalisme couplée à des analyses de structures de dislocations par MET et à des simulations numériques permettent de discuter sur l’origine de la transition polycristal/multicristal, à travers la mise en place d’effets de surface. La comparaison entre le cuivre et le nickel amène à une discussion sur l’influence de l’énergie de faute d’empilement sur les mécanismes de déformation<br>The mechanical behavior of high purity polycrystalline copper and nickel is investigated with mechanical tests for different numbers of grains across the thickness. The characterization of size effects is performed on samples with constant thickness (t = 500 µm) and various grain sizes d. Firstly, the different microstructures are characterized by EBSD. Secondly, the strain path influence on size effects is investigated at room temperature with tensile and Nakazima tests. If the t/d ratio is reduced below a critical value, the mechanical behavior shows a strong softening. This modification appears from a critical plastic strain level which is strongly dependent of the loading. Thirdly, to understand if the behavior modification can be reduced by microforming at temperature, the mechanical behavior is studied in tension at temperature ranging between -70 °C and 200 °C. For each temperature, grain size effect is studied with the Hall-Petch law and the work-hardening modification by Mecking-Kocks formalism. This formalism analysis associated with observations of dislocation structures by TEM and numerical simulation allow to discuss on the origin of the polycrystal/multicrystal transition, with the implementation of surface effects. The comparison between copper and nickel leads the discussion on the stacking fault energy influence on the strain mechanisms
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Lehericy, Yoann. "Endommagement et cumul de dommage en fatigue dans le domaine de l'endurance limitée d'un acier inoxydable austénitique 304L." Poitiers, 2007. http://www.theses.fr/2007POIT2268.
Full textAbstract:
Cette étude s’est attachée à estimer les répercussions d’un cyclage dans le domaine oligocyclique sur la limite de fatigue d’un acier inoxydable austénitique 304L. Les effets d’un écrouissage et d’une rugosité sévère (meulage) ont été examinés. La première étape de ce travail a consisté à caractériser le dommage en surface induit par différents pré-cylages. Elle a permis d’identifier les mécanismes et la cinétique de l’endommagement de l’acier inoxydable 304L dans le domaine de la fatigue oligocyclique en fonction de l’état de surface. Les échantillons pré-cyclés ont ensuite été sollicités en endurance afin d’établir les limites de fatigue associées à chacun des pré-endommagements. Les résultats indiquent que, tant que des fissures ne se sont pas amorcées à la surface des échantillons, le pré-cyclage a peu d’influence sur la limite d’endurance du 304L. Dans le cas du matériau poli, un certain nombre de cycles de pré-endommagement est nécessaire pour amorcer des fissures et affecter la limite de fatigue alors que, dans le cas du matériau meulé, un nombre de cycles bien moindre conduit à l’amorçage de fissures et suffit ainsi à faire chuter la limite d’endurance de manière importante. La limite de fatigue du matériau présentant des fissures en surface peut être estimée à l’aide du seuil de propagation. D’autre part, cet effet néfaste d’un état de surface sévère est accentué lorsqu’une contrainte moyenne est imposée<br>The aim of this study was to evaluate the consequences of a Low Cycle Fatigue pre-damage on the subsequent fatigue limit of a 304L stainless steel. The effects of hardening and severe roughness (grinding) have also been investigated. In a first set of tests, the evolution of the surface damage induced by the different LCF pre-cycling was characterized. This has permitted to identify mechanisms and kinetics of damage in the plastic domain for different surface conditions. Then, pre-damaged samples were tested in the High Cycle Fatigue domain in order to establish the fatigue limits associated with each level of pre-damage. Results evidence that, in the case of polished samples, an important number of cycles is required to initiate surface cracks ant then to affect the fatigue limit of the material but, in the case of ground samples, a few number of cycles is sufficient to initiate cracks and to critically decrease the fatigue limit. The fatigue limit of pre-damaged samples can be estimated using the stress intensity factor threshold. Moreover, this detrimental effect of severe surface conditions is enhanced when fatigue tests are performed under a positive mean stress
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Moussavi, Torshizi Seyed Ebrahim. "Ecrouissage cyclique d'aciers inoxydables austénitique, ferritique et austéno-ferritique : influence de l'histoire du chargement." Lille 1, 1997. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/1997/50376-1997-101.pdf.
Full textAbstract:
Les moyens modernes de calcul des structures calculs par éléments finis par exemple pour les pièces soumises a des chargements en fatigue plastique oligocyclique, nécessitent une formulation précise du comportement cyclique des matériaux. Les lois de comportement élasto-plastiques monotone et cyclique sont complexes, varient notablement d'un matériau à l'autre, et sont souvent mal connues. L'objectif de ce travail était l'étude comparative du comportement d'écrouissage cyclique de trois aciers inoxydables austénitique, ferritique et austeno-ferritique, sous différentes histoires de chargement, ou encore l'étude des différentes courbes d'écrouissage cyclique (cec) obtenues par différentes méthodes. Sept méthodes proposées dans la littérature ont été mises en ouvre. Les résultats obtenus sont interprètes a l'aide de l'étude bibliographique effectuée sur les microstructures de dislocations dans les métaux cfc, cc et cfc/cc. Les résultats montrent que ces différentes méthodes conduisent à des cec en générale différente. Cette différence est la plus importante pour l'acier inoxydable austénitique, le plus sensible a l'histoire du chargement. En ce qui concerne l'utilisation pratique de ces courbes, pour les matériaux a faible influence de l'histoire de chargement, toutes les méthodes conduisent a des cec quasiment identiques ; il est donc préférable d'utiliser la méthode la plus simple: méthode par paliers croissants. Pour les métaux a forte influence de l'histoire du chargement, on peut regrouper tous les types de chargement en trois groupes: les chargements a amplitude de déformation constante et par paliers croissants, ceux par paliers décroissants, et les chargements aléatoires. Pour ces différentes types de chargement, il convient d'utiliser les cec obtenues par les méthodes par paliers croissants, par paliers décroissants et par la plus grande demi boucle d'hystérésis d'un bloc incrémental stabilise, respectivement.
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Belattar, Adel. "Analyses multi-échelles du comportement et la durée de vie d’aciers inoxydables 304L sous sollicitations cycliques avec pré-écrouissage." Thesis, Rouen, INSA, 2013. http://www.theses.fr/2013ISAM0004/document.
Full textAbstract:
Le travail s’intéresse aux effets d’un pré-écrouissage cyclique axial ou en torsion sur le comportement cyclique et la durée de vie en fatigue sous sollicitation axiale à température ambiante d’un acier inoxydable austénitique 304L. Les essais cycliques séquentiels à amplitude de déformation croissante ou décroissante montrent que la courbe cyclique du 304L est non-unique. Cette caractéristique est liée à la persistance de l’état microstructural généré pendant les cycles d’amplitude de déformation maximale de la première séquence. En augmentant le nombre des séquences, l’acier 304L montre une tendance vers une courbe cyclique asymptotique, l’écrouissage semble se stabiliser. Des essais de fatigue sous chargement axial ont été réalisés sur des éprouvettes vierges ou pré-écrouies en traction-compression ou en torsion. Les durées de vie ont été sensiblement réduites pour les éprouvettes pré-écrouies. Ce phénomène est lié à la formation de structures de dislocations denses héritées de la phase de pré-écrouissage. Cependant, l’augmentation de l’amplitude de déformation en fatigue réduit l’effet du pré-écrouissage<br>This study investigates the effects of loading history on the cyclic stress-strain curve and fatigue behavior of 304L stainless steel at room temperature. Tension-compression tests were performed ont the same specimen under controlled strain, using several loading sequences of increasing or decreasing amplitude. The results showed that fatigue life is significantly reduced by the previous loading history. A previously developed method for determining the effect of prehardening was evaluated. Microstructural analyses were also performed; the microstructures after preloading and their evolution during the fatigue cycles were characterized by TEM. The results of these analyses improve our understanding of the macroscopic properties of 304L stainless steel and can help us identify the causes of failure and lifetime reduction
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Ben, Mhenni Najoua. "Caractérisation et modélisation du comportement mécanique des alliages de titane pour la mise en forme à froid des produits plats." Paris 13, 2012. http://www.theses.fr/2012PA132060.
Full textAbstract:
Ce travail de recherche, réalisé au sein du Laboratoire des sciences des procédés et des matériaux (LSPM) à l'université Paris 13, se propose d'étudier l'anisotropie de comportement des alliages de titane en forme de produit plat. L'objectif de cette thèse est de pouvoir simuler ce comportement anisotrope à l'échelle polycristalline et phénoménologique. Les résultats seront par la suite exploités dans le contexte de la mise en forme. A cette fin, une large campagne d'essais mécanique est réalisée pour mettre en évidence le caractère anisotrope de ces matériaux. Les essais de cisaillement monotones à différentes orientations ont servi pour identifier les paramètres de la loi de comportement utilisés dans un modèle polycristallin viscoplastique. La validation de ce dernier est faite à partir des prévisions des textures, des activités des différents systèmes actifs et du profil de coefficients de Lankford. Les surfaces de plasticités issues de la simulation à l'échelle polycristalline sont identifiées avec le modèle phénoménologique {Cazacu, O et al, 2006}. Les paramètres de ce dernier sont également identifiés à partir des différents essais mécaniques réalisés.
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Awade, Evalo. "Rôle des facteurs microstructuraux sur l'endommagement par fatigue de l'alliage de titane bêtacez : effet de la température et de l'environnement." Poitiers, 1995. http://www.theses.fr/1995POIT2348.
Full textAbstract:
Nous avons etudie le role des parametres microstructuraux dans les processus d'endommagement par fatigue de l'alliage betacez (ti-5al-2sn-4zr-4mo-2cr-1fe), alliage de titane riche en elements betagenes dont le forgeage en beta genere des structures lamellaires de type alpha (w + gb). Ce travail s'inscrit dans un objectif d'optimisation des microstructures vis a vis de la tenue en fatigue du betacez. Au cours de cette etude nous nous sommes interesses au domaine de la fatigue oligocyclique 10#2-10#5 cycles en explorant plus particulierement le domaine pseudo-elastique dans lequel le role de la microstructure sur la resistance a la fatigue est tres marque. Pour les fortes amplitudes de sollicitation (fatigue plastique), nous avons analyse l'evolution des parametres mecaniques cycliques (contraintes ou deformations plastiques) dans les differentes structures de betacez et leur relation avec la duree de vie entre 20c et 500c. Dans le domaine pseudo-elastique, un grand interet a ete porte aux conditions microstructurales gouvernant l'amorcage et la croissance des fissures en examinant egalement l'influence de la temperature (20c-300c) et de l'environnement (air-vide) sur la resistance a la fatigue. Une modelisation des cinetiques de croissance des petites fissures a ete proposee, en tenant compte des caracteristiques mecaniques et des dimensions des parametres microstructuraux des differents materiaux
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Fouilland-Paillé, Laurence. "Analyse des effets induits sur un acier inoxydable de type 316L par un traitement par explosif : application au comportement en fatigue et en usure." Poitiers, 1994. http://www.theses.fr/1994POIT2315.
Full textAbstract:
Un acier inoxydable de type 316l a ete traite par un explosif primaire sous deux compositions differentes engendrant dans le materiau des pressions de 3 a 6 gpa respectivement et avec des epaisseurs de couche explosive variant de 0,5 mm a 1,5 mm. Il en resulte un ecrouissage mecanique important directement relie aux conditions de traitement et caracterise par une augmentation de la microdurete et un maximum situe vers 20 m de profondeur. L'augmentation de microdurete est associee a un maclage dont l'evolution de la densite suit le profil de microdurete. Les contraintes residuelles determinees par rx sont de tension en surface puis de compression entre 20 et 100 m de profondeur. Une simulation 2d montre la progression des ondes de compression dans l'explosif et dans l'acier et confirme que l'amplitude de l'onde diminue en s'enfoncant dans l'acier tandis que le temps de maintien augmente (tout en restant de l'ordre de la microseconde). Par ailleurs, le temps de maintien en surface augmente avec l'epaisseur du depot explosif. En fatigue, les essais conduits a deformation plastique imposee montrent l'importance de l'ecrouissage induit au cours du traitement, sur le niveau des contraintes relevees. A contrainte imposee, le gain en duree de vie peut atteindre 7. Le traitement par explosif confere au materiau une bonne resistance a l'usure en raison d'un film de plomb tres adherent qui joue le role de lubrifiant solide. Le grain peut atteindre un facteur 200
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Niandou, Halidou. "Etude du comportement rhéologique et modélisation de l'argilité de tournemire : Applications à la stabilité d'ouvrages souterrains." Lille 1, 1994. http://www.theses.fr/1994LIL10116.
Full textAbstract:
Beaucoup d'ouvrages souterrains, tels que les galeries de depots de dechets nucleaires ou chimiques, les puits petroliers, sont realises dans des formations anisotropes. L'analyse de la stabilite de ces ouvrages necessite une bonne connaissance des mecanismes de deformation et de rupture du milieu rocheux. Ainsi, l'objet de cette etude est d'abord de discerner d'un point de vue qualitatif et d'identifier le comportement de l'argilite de tournemire. Le probleme de stabilite de forage petrolier dans ces formations constitue le but final. La premiere partie comporte une etude bibliographique sur les roches anisotropes. L'accent est mis sur l'anisotropie des deformations et des resistances au cisaillement. La deuxieme partie traite du comportement rheologique de l'argilite de tournemire. Un programme experimental assez complet a ete developpe pour cerner l'essentiel du comportement complexe de l'argilite. Ainsi, ayant identifie un comportement fragile elastoplastique isotrope transverse de l'argilite de tournemire, des essais triaxiaux pour differents chemins de contraintes et diverses orientations du plan d'isotropie ont ete realises. L'evolution des constantes elastiques avec l'etat de contraintes est etudiee. La troisieme partie est consacree au developpement et a la validation d'un modele de comportement pour l'argilite de tournemire. Le modele cam clay etendu aux milieux anisotropes, propose par nova(1986) a ete adapte. Le materiau est suppose orthotrope de revolution, elastoplastique et ecrouissable. Une loi d'ecoulement non associee a ete proposee. Le critere de rupture a ete generalise pour decrire la non linearite et la fragilite du comportement a la rupture de l'argilite. La validite du modele propose est testee sur des chemins de chargement proportionnel et d'extension laterale. Enfin, dans la quatrieme partie nous abordons le probleme de stabilite de forage petrolier. De ce fait, le modele a ete integre dans le code de calcul par elements finis cesar, elabore au laboratoire centrale des ponts et chaussees. Des essais realises sur ouvrage type (bloc d'argilite de 40x40x40 cm3 muni d'un puits petrolier) sur la presse triaxiale vraie de l'universite de Lille ont permis de faire une validation avancee du modele.
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Petitjean, Sébastien. "Influence de l'état de surface sur le comportement en fatigue à grand nombre de cycles de l'acier inoxydable austénitique 304L." Poitiers, 2003. http://www.theses.fr/2003POIT2269.
Full textAbstract:
Cette étude s'est attachée à décrire l'influence de l'état de surface sur le comportement en fatigue à grand nombre de cycles de l'acier inoxydable austénitique 304L. L'effet de la rugosité, de l'écrouissage et des contraintes résiduelles de surface a particulièrement été étudié. La première étape de ce travail a consisté à produire divers états de surface. Des modes de préparation par tournage, meulage, polissage et sablage ont, pour ce faire, été choisis. La rugosité, l'état microstructural (dureté, transformations de phase) et les contraintes résiduelles de surface des échantillons alors obtenus ont été déterminés. Ces derniers ont ensuite été cyclés en fatigue sous divers rapports de charge, contraintes moyennes et températures imposés. Les résultats mettent clairement en évidence l'influence de l'état de surface sur la résistance à la fatigue du 304L. Cette influence est néanmoins plus prononcée, à la température ambiante et pour une contrainte moyenne d'essai positive. Pour l'ensemble des conditions d'essais explorées, une dégradation de l'état de surface par meulage conduit à une réduction de la limite d'endurance par rapport aux échantillons polis. Les résultats montrent également que, dans le cas d'échantillons présentant des défauts de surface de forte acuité, l'application d'une contrainte moyenne positive conduit à un effet plus marqué. L'étude de l'influence relative des divers paramètres de surface, pour un rapport de charge positif et à la température ambiante, montre que le profil de rugosité et l'écrouissage de la surface sont les deux facteurs les plus influents. Les contraintes résiduelles jouent, pour leur part, un rôle secondaire, en raison de leur relaxation rapide lors de l'application des premiers cycles d'effort. Au-delà de la détermination de l'influence de chacun des paramètres de surface sur le comportement en fatigue du 304L, l'estimation des phases d'amorçage et de propagation pour chaque condition d'essai a permis de mettre en évidence des processus différents en fonction du rapport de charge. La propagation des fissures apparaît en effet être contrôlée par le paramètre DK au rapport de charge positif et par Dep/2 en traction-compression<br>This work has dealt with the influence of surface finish on the high cycle fatigue behavior of a 304L. The role played by roughness, surface hardening and residual stresses has been particularly described. First part of this study has consisted of the production of several surface finishes. These latter were obtained by turning, grinding, mechanical polishing and sandblasting. The obtained surfaces were then characterised in terms of roughness, hardening, microstructure and residual stresses. Fatigue tests were finally conducted under various stress ratios or mean stresses at two temperatures (25ʿC and 300ʿC). Results clearly evidenced an effect of the surface integrity on the fatigue resistance of the 304L. This influence is nevertheless more pronounced at ambient temperature and for a positive mean stress. For all explored testing conditions, the lowest endurance limit was obtained for ground specimens whereas polished samples exhibited the best fatigue strength. Results also cleared out a detrimental influence of a positive mean stress in the case of specimens having surface defaults of a great acuity. The study of the relative effect of each of the surface parameter, under a positive stress ratio and at the ambient temperature, showed that roughness profile and surface hardening are the two more influent factors. The role of the residual stresses remains negligible due to their rapid relaxation during the application of the first cycles of fatigue. The estimation of the initiation and propagation periods showed that mechanisms differed as a function of the applied stress ratio. Crack propagation is governed by the parameter DK at a positive stress ratio and by Dep/2 in the case of tension-compression tests
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Broutian, Garéguine. "Modèle global de plasticité pour l'analyse des portiques en béton armé sous chargements monotones et cycliques." Lyon, INSA, 2000. http://www.theses.fr/2000ISAL0050.
Full textAbstract:
Les bases essentielles du développement des codes de construction des bâtiments se fondent sur l'analyse du comportement des structures et/ou d'éléments constitutifs testés en laboratoire. La puissance en constante évolution des ordinateurs permet de mettre en oeuvre des modélisations numériques plus ou moins fines (approches locales, semi-globales de type poutre multifibres ou globales) susceptibles de cerner convenablement les différents modes de déformations, et qui doivent permettre in-fine de guider la conception et d'optimiser l'expérimentation. Ce travail concerne l'élaboration d'un modèle global de poutre basé sur la théorie de la plasticité, visant la simulation du comportement non linéaire des portiques en béton armé sous sollicitations monotones et cycliques à flexion prédominante. Le modèle proposé est intégré dans le code de calcul par éléments finis CASTEM2000 du CEA. Dans un premier temps, l'étude du comportement expérimental des portiques BA permet d'identifier différents mécanismes de déformations parfois fortement interdépendants dés le stade monotone du chargement. Les phénomènes observés ont été abordés par différentes techniques de modélisation dont l'analyse nous amène à considérer une approche globale basée sur la théorie de la plasticité et en complémentarité avec une approche semi-globale. Le modèle global de section proposé est caractérisé par une seule surface seuil exprimée en variables généralisées (N, My, Mz), par une règle d'écrouissage cinématique non linéaire et une loi d'écoulement non-associée. Les hypothèses simplificatrices (cinématiques et matérielles) conservent toutefois la prédiction des phénomènes clés : fissuration du béton, plastification des aciers, dégradation de la raideur, dissipation cyclique. L'approche proposée offre par ailleurs la possibilité de considérer le couplage entre différents efforts généralisés. La confrontation des résultats du modèle à l'expérience ainsi qu'aux résultats issus de modélisations globales découplées, multifibres et locales, montre l'intérêt de l'approche proposée<br>The development of building construction codes is essentially based on the analysis of the behavior of structures and/or of members tested in laboratory. The constant evolution of computers promotes more or Jess fine numerical modelling (local, semi-global multifiber bearn or global approaches) which are able to appropriately describe different deformation patterns, guiding the design and optimising the experimental studies. This work concerns the development of a plasticity based global model, aiming the simulation of the non linear behaviour of R/C frames and members under monotonie and cyclic loading with predominant bending. The proposed model is integrated in the general purpose program CASTEM2000 of the French Commission of Atomic Energy (CEA). We have first studied the experimental behaviour ofR/C frames and their members in order to identify different deformation mechanisms which are sometimes highly coupled already in the monotonic stage of the behaviour. The observed phenomena have been accounted for by different techniques of modelling that the analysis leads us to consider a plasticity based global approach complementarily with a semi-global one. The proposed global R/C section model is characterized by one yield surface expressed in generalized variables (N, My, Mz), a non linear kinematic hardening rule and a non associated flow The simplified assumptions (kinematic and material) preserve however the prediction of key phenomena: cracking of the concrete, yielding of steels, deterioration of the stiffness, cyclic dissipation. The proposed approach offers otherwise the possibility to consider the coup ling between different generalised forces. The confrontation of the results of the mode! to the experience as well as to those issued from global decoupled, multifiber and local modelling shows the interest of the proposed approach
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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.
Full textAbstract:
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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Khoshravan, Azar Ali. "Problèmes de sols saturés sous chargement dynamique : modèle cyclique pour les sols et validation sur des essais en centrifugeuse." Villeneuve d'Ascq, École centrale de Lille, 1995. http://www.theses.fr/1995LIL10167.
Full textAbstract:
Le travail de cette thèse porte sur la résolution par la méthode des éléments finis des problèmes de sols saturés sous chargement dynamique. Il est présente en trois chapitres : le premier chapitre est composé de trois parties. Dans la première, on présente la version monotone du modèle MODSOL qui constitue l'élément de base de ce chapitre. Dans la seconde partie, en adoptant le concept de mémoire discrète, un écrouissage cinématique est intégré dans le modèle pour décrire le comportement des sols sous chargements non-monotones. Par la suite, on présente la validation de ce modèle sur des essais triaxiaux drainés et non drainés réalisés sur les sables d'Hostun et de Nevada. Le deuxième chapitre est consacré à la résolution des problèmes dynamiques des sols saturés. Il est composé de trois parties. La première comporte un rappel de la formulation du problème dynamique simplifie (p, u) ; la seconde est consacrée à l'introduction de cette formulation dans un programme de calcul par éléments finis PECDYN. La dernière comporte des tests de validation simples du programme développé. Le troisième chapitre comporte des tests de validation du programme PECDYN sur des essais réalisés en centrifugeuse dans le cadre du projet VELACS (VErification of Liquefaction Analysis by Centrifuge Studies). Trois essais ont été retenus pour les tests de validation. Pour chaque test, on présente les données expérimentales (géométrie, propriétés des matériaux, chargement, mesures), les hypothèses retenues dans la modélisation et une confrontation des résultats numériques et expérimentaux.
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Gaudin, Christophe. "Etude des mécanismes associés au rochet cyclique d'un acier austénitique AISI 316L." Compiègne, 2002. http://www.theses.fr/2002COMP1399.
Full textAbstract:
Avec le vieillissement du parc nucléaire français, l’accumulation de déformation plastique sous chargement cyclique (effet de rochet) peut s’avérer dangeruse pour une structure donnée. Une large base expérimentale a été réalisée sur un acier austénitique AISI 316L afin d’apporter une interprétation physique au phénomène de rochet. La démarche suivie sur des analyses qualitatives et quantitatives des modes de déformations en microscopie électronique en transmission) corrélées aux états de contrainte interne à longue et à courte distance. Dans un premier temps, une interprétation des modes de déformation issus de la déformation de rochet à température ambiante est donnée pour de multiples conditions de chargement uniaxiaux. Le comportement en traction est abordé pour caractériser la nature de l’écrouissage associée à la pré-déformation lors du premier quart de cycle. La stabilité ses diverses structures de dislocations ainsi développées est ensuite étudiée pour divers chargement cyclique. Dans un deuxième temps, l’influence d’une sollicitation biaxiale (traction-torsion) à température ambiante est analysée. Les effets du chargement primaire en traction ainsi que plusieurs trajets de chargement non proportionnels sont étudiés et comparés aux résultats du rochet 1D. Dans un troisième temps, les effets de la température sur le rochet uniaxial sont discutés. L’écrouissage et les modes de déformations issus de la traction sont caractérisés. Puis l’influence de la température sur la vitesse de rochet est interprétée en terme d’activation de processus de vieillessement dynamique dans une certaine gamme de contrainte et de température. Enfin, une simulation du rochet 1D à température ambiante est proposée dans le cadre d’un modèle polycristallin. L’originalité du modèle réside dans la différenciation de la déformation plastique dans les zones dures et molles ainsi que sur la nature polarisée et dipolaire des dislocations à l’échelle du grain.
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Kerkour-El, Miad Abdelhamid. "Modélisation micromécanique du comportement cyclique des polycristaux sous chargements multiaxiaux à déformation et à contrainte imposées avec l'effet de la forme du grain." Paris 6, 2011. http://www.theses.fr/2011PA066326.
Full textAbstract:
L’objectif principal de ce travail est de tester la validité d’un modèle développé auparavant au sein de notre laboratoire, en sollicitations cycliques et d’évaluer sa capacité prédictive dans le cas des trajets de chargements complexes à déformation imposée et à contrainte imposée. Une extension basée sur le concept de Hall-Petch prenant en considération l’effet de taille est aussi une issue envisagée. Par conséquent, un modèle non-incrémental simplifié qui comprend à la fois l’effet de forme et l’effet de taille de grain est obtenu. Ce modèle introduit une variable d’écrouissage isotrope intragranulaire pour chaque système de glissement. L’effet de l’écrouissage cinématique est globalement et naturellement décrit par la loi d’interaction. Le modèle, sans l’effet de taille, a mis en évidence sa capacité à reproduire les principaux phénomènes liés aux chargements cycliques tels que le durcissement cyclique, l’effet d’amplitude, le phénomène de surécrouissage dû au chargement complexe, phénomènes de rochet et d’accommodation, etc. Il a aussi démontré sa sensibilité vis-à-vis de ses paramètres clés: le paramètre de forme et le paramètre décrivant le caractère visqueux. L’identification du modèle a été effectuée en utilisant une base de données expérimentale de l’aluminium 2024. Les expérimentations réalisées dans ce travail (surtout pour le rochet multidirectionnel) ont permis la mise en évidence d’un nouveau phénomène. Il s’agit d’une réponse doublement oscillatoire : oscillation à l’échelle de chaque cycle et l’autre à l’échelle de chaque bloc de cycles. La confrontation modèle-expérience montre une efficacité à reproduire les comportements cycliques à déformation imposée. En revanche, sous sollicitations cycliques à contrainte imposée, une différence notable entre l’expérience et le modèle est enregistrée liée au phénomène capté à cause du manque d’informations et de la nature des équations alimentant le modèle. A travers l’effet de taille, ciblé pour un diamètre moyen de grains supérieur à 100 nm, la nouvelle extension du modèle a montré sa capacité à reproduire cet effet tout en utilisant le concept de Hall-Petch. Les prédictions illustrent clairement l’efficacité du modèle à décrire à la fois l’effet de la forme et l’effet de la taille pour trois matériaux métalliques polycristallins (cuivre, aluminium et nickel).
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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.
Full textAbstract:
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.