Simulation numérique de l'endommagement ductile d'aciers à hautes performances. Essais d'expansion et de pliage

W Rajhi, C Labergère, H Badreddine, K Saanouni, A Rassineux
unpublished
Ce travail vise à prédire numériquement la résistance à la rupture ductile d'aciers à haute performance par des essais spécifiques de mise en forme par grandes déformations élastoplatiques (essais d'expansion et de pliage). Le comportement du matériau est décrit par un modèle élastoplastique anisotrope en transformations finies avec écrouissages mixtes non linéaires couplés à l'endommagement ductile isotrope, formulé dans le cadre d'une approche purement locale isotherme. L'identification des
more » ... dentification des constantes matérielles qui interviennent dans le modèle, pour la nuance d'acier étudiée, est réalisée par une double simulation sur un point matériel et sur l'éprouvette de traction. Les simulations 2D utilisent une méthodologie adaptative alliant l'adaptation d'un maillage quadrangulaire basée sur des indicateurs d'erreur appropriés à l'adaptation du trajet de chargement global appliqué par séquences. Le raffinement et déraffinement du maillage repose sur des indicateurs d'erreur en vitesse de variables d'état. Des simulations numériques de pliage en 2D et d'expansion des trous en 3D sont réalisées afin de prédire le lieu et l'instant d'apparition d'une fissure par endommagement ductile afin de caractériser la résistance à la déchirure ductile de l'acier étudié. Abstract : This work aims to predict numerically the ductile fracture of some high performance steels by using some appropriate large deformation forming tests (sheet bending, hole expansion). First, the anisotropic elastoplastic model with non linear kinematic and isotropic hardening strongly coupled with ductile damage is presented. This model is written in finite plastic deformation through the so called rotated frame formulation using a non associative plasticity assumption with state variables. After the determination of the material parameters, the model is used within ABAQUS/Explicit to simulate numerically the studied forming tests. First the 2D flanging of a thin tool is performed using a fully adaptive 2D methodology. The second example, performed in 3D with a constant mesh, concerns the expansion of a hole inside a thin sheet until the fracture occurrence. Mots clefs : Plasticité anisotrope en transformations finies, endommagement ductile, simulation numérique, adaptation du maillage, Pliage 2D, Expansion de trous 3D.
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