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Identification du comportement viscoplastique des tôles métalliques par essai de traction biaxiale dynamique sur éprouvette en croix

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Academic year: 2021

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Texte intégral

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HAL Id: hal-01151166

https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01151166

Submitted on 12 May 2015

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Identification du comportement viscoplastique des tôles métalliques par essai de traction biaxiale dynamique sur

éprouvette en croix

Wei Liu, Dominique Guines, Lionel Leotoing, Eric Ragneau

To cite this version:

Wei Liu, Dominique Guines, Lionel Leotoing, Eric Ragneau. Identification du comportement vis- coplastique des tôles métalliques par essai de traction biaxiale dynamique sur éprouvette en croix.

Matériaux 2014, Nov 2014, Montpellier, France. 2014. �hal-01151166�

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1. Contexte

Mise en forme des tôles métalliques minces (secteurs automobile, aéronautique, …) Matériau: AA5086

Objectif: identification du comportement élasto-viscoplastique de tôles métalliques pour des états de chargements biaxiaux - niveaux de déformation élevés (déformation équivalente de l’ordre de 30%)

- vitesses de déformation dites « intermédiaires » de l’ordre de quelques dizaines de s

-1

2. Définition d’une forme d’éprouvette cruciforme

3. Données expérimentales

4. Identification des lois d’écrouissage

5. Conclusion

- L’éprouvette cruciforme proposée permet d’atteindre des niveaux de déformation élevés,

- Le dispositif de traction biaxial permet une caractérisation du comportement viscoplastique dans la gamme de vitesse de déformation intermédiaire, - L’identification de l’écrouissage est sensible au choix du critère de plasticité,

- Une légère sensibilité négative à la vitesse de déformation est observée pour cet alliage AA5086 dans les conditions testées (50s

-1

, 20°C).

[1] S. Zhang, L. Leotoing, D. Guines, S. Thuillier, S. Zang, Calibration of anisotropic yield criterion with conventional tests or biaxial test, International Journal of Mechanical Sciences, 85 (2014) 142–151

Identification du comportement viscoplastique des tôles métalliques par essai de traction biaxiale dynamique sur éprouvette en croix

Wei LIU, Dominique GUINES, Lionel LEOTOING, Eric RAGNEAU Université Européenne de Bretagne, INSA de Rennes – LGCGM – EA 3913

Fig. 3. Eprouvette cruciforme

Fig. 5. Champ de déformation équivalente dans la zone centrale

3.4m

Critères de plasticité:

Mises, Hill48, Bron & Besson [1]

Loi d’écrouissage isotrope de type Voce:

) exp(

0

K 1 n ε

p

σ

σ = + − −

Fig. 6. : - Forces de traction

- Déformations principales au centre de l’éprouvette

Fig. 8. : - Forces de traction

- Déformations principales au centre de l’éprouvette

Quasi-statique

Essai quasi-statique: Essai dynamique:

Fig. 7. Champ de déformation équivalente dans la zone centrale

Dynamique

Critère de plasticité

Mises 147.72 329.65 1.352

Hill48 153.62 249.75 3.392

Bron & Besson 136.90 323.50 2.618

σ0 K n

Paramètres élastiques:

Module d’Young : E = 73GPa Coefficient de Poisson : ν= 0.33

x y

RD TD

Corrélation d’images

Fig. 2. Géométrie et dimensions de l’éprouvette

Fig. 1. Banc d’essai biaxiaux à quatre vérins dynamiques

Critère de plasticité

Bron & Besson 148.4 422.00 1.000

σ0 K n

Fig. 4. Vecteurs déplacements

Paramètres et modèles: Identification des paramètres de la loi d’écrouissage:

Procédure : analyse inverse du modèle EF de l’essai de traction biaxiale sur éprouvette cruciforme Observables : Déformations principales majeure et mineure au centre de l’éprouvette

Fonction coût:

( ) ( )

( ) ∑ ( ( ) ) ∑ ( ( ) ( ) ) ∑ ( ( ) )

− + −

=

i i i

i i i

i i

i

i t t t t t

t

Q ε1sim ε1exp 2 ε1exp 2 ε2sim εexp2 2 ε2exp 2

Fy Fx

Bron & Besson

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