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

Overview & Synopsis

Le mécanisme de rupture ductile le plus couramment observé est l'amorçage-croissance-coalescence de cavités. Les modèles couplés de type "plasticité poreuse" (GTN, Rousselier) sont présentés et leurs limites sont discutées en relation avec les observations quantitatives et les simulations micromécaniques. La localisation de la déformation sous forme d'une bande planaire macroscopique représente la phase de coalescence des cavités. (La modélisation micromécanique de l'amorçage n'est pas abordée.) Ces modèles sont particulièrement adaptés au calcul d'éprouvettes de laboratoire, y compris dans la version multiéchelles avec un temps de calcul raisonnable grâce à l'identification de textures réduites (8 à 15 orientations cristallines). Un mécanisme de rupture ductile cristallographique transgranulaire sans cavités peut également être modélisé dans le cadre multiéchelles. Le propos est illustré par des exemples de simulation numérique d'éprouvettes pour l'aluminium et l'acier. Les résultats expérimentaux et les simulations numériques sont en bon accord pour la localisation de la rupture, les déformations à rupture et les observations aux différentes échelles. L'effet de la seconde population de cavités amorcées sur les carbures dans des aciers faiblement alliés fait l'objet d'une modélisation et de simulations numériques multiéchelles.