Identifiant pérenne de la notice : 217646956
Notice de type
Notice de regroupement
Note publique d'information : Le travail présenté dans cette thèse entre dans le cadre d'un projet de recherche,
à applications industrielles, entre le laboratoire de physique et mécanique des matériaux
(LPMM) de l'Institut supérieur de génie mécanique et productique (ISGMP), Université
de Metz et le Laboratoire d'études et développements des produits plats (LEDEPP) de
Sollac, groupe Usinor. Le but de ce travail est de modéliser le comportement mécanique
des tôles d'acier revêtues (revêtements métalliques) pour résoudre les problèmes de
mise en forme accompagnée de différents types de sollicitations (mécaniques et thermiques)
en mode membrane. Ces sollicitations peuvent conduire à une forte localisation des
déformations et à l'endommagement du revêtement, qui doit assurer un rôle protecteur
contre les agressions extérieures (corrosion, par ex.) et le phénomène de concentration
des contraintes. Les tôles revêtues sont des matériaux hétérogènes qui présentent
la particularité d'avoir un comportement différent de ceux de leurs constituants pris
individuellement. Ainsi, la résolution de ce problème se fait dans le cadre de la
méthodologie générale de localisation et d'homogénéisation basée sur les techniques
de transition d'échelles. L'évaluation des champs locaux de contraintes et de déformations
aux passages des interfaces se fait par l'intermédiaire des opérateurs interfaciaux
de la mécanique des solides. Pour tenir compte de l'écrouissage et de l'anisotropie
plastiques que manifestent ces matériaux, le critère de plasticité de Hill est utilisé.
La combinaison de l'ensemble de ces techniques, dans le cadre de la mécanique des
milieux continus, permet de modéliser par simulation numérique le comportement de
ces matériaux soumis à différents types de sollicitations et pour différents trajets
de chargements en mode membrane. L'objectif principal de ce travail consiste à déterminer
la loi macroscopique de comportement des tôles revêtues pour différentes classes de
comportements à partir de modèles micromecaniques simples. Quatre modèles sont proposés
: un modèle élastoplastique biphase, un modèle élastoplastique triphase, un modèle
élastoplastique biphase avec endommagement, et un modèle thermoélastoplastique biphase.
Les résultats obtenus montrent l'important effet des revêtements endommagés ou non
sur le comportement thermomécanique des tôles d'acier. Ainsi, la réponse macroscopique
du milieu homogène équivalent (M.H.E.) correspond à celle d'un matériau plus raide
que l'acier nu mais moins anisotrope, surtout pour des épaisseurs importantes du revêtement.
Cette étude permet également de contrôler l'état d'endommagement des revêtements pendant
la mise en forme à partir des courbes limites d'endommagement (CLE). L'approche micromécanique
proposée représente la particularité d'être utilisée comme méthode inverse pour caractériser
le revêtement et/ou l'interphase pouvant être localisée entre le substrat et le revêtement.
Les propriétés sont souvent difficiles à déterminer, en raison des techniques industrielles
d'élaboration des revêtements qui révèlent un caractère différent de ces matériaux
à l'état pur