HAL Id: hal-01151166
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01151166
Submitted on 12 May 2015
HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers.
L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés.
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�
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
-12. 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
pσ
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