Modélisations multiphysiques et analyse de contraintes dans les aciers nitrurés (original) (raw)
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Modélisation multiphysique et analyse de contraintes dans les aciers nitrurés
HAL (Le Centre pour la Communication Scientifique Directe), 2009
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Modélisation élasto-viscoplastique du comportement des aciers multiphasés
In this work, elastic-viscoplastic behaviour modelling of multi-phase steels at large strain-rates is presented. For each phase (ferrrite, perlite etc…), an advanced physically based viscoplastic constitutive model is adopted. Viscoplastic behaviour can be described by hyperbolic sine function. A new physically based constitutive law suitable to capture all the main features of viscoplasticity is used. In this study, the model has been extended to three dimensional framework in view of numerical implementation in a finite element code. The ability of this modelling framework to describe the behaviour of steels at high strain-rates is explored by means of simulations of rheological tests at various strain-rates and involving different strain paths. The model is applied to a 100% polycrystalline ferritic steel. Numerical results in terms of strain rate sensitivity and Bauschinger effect are discussed and compared with experimental ones. Dans cet article, une modélisation des différent...
Etude des profils de contraintes sur acier par diffraction des rayons X
Résumé Il est bien connu que les contraintes résiduelles peuvent influencer le bon fonctionnement d'une structure mécanique. Dans ce travail, nous proposons d'analyser, par diffraction des rayons X, le profil de contraintes d'un acier doux ayant subi deux traitements de surface : polissage mécanique et sablage. Les profils de contraintes sont établis après polissages électrolytiques successifs et les épaisseurs enlevées par l'électro polissage sont déterminées par profilométrie laser. Une corrélation entre le type de traitement subi et le profil de contraintes est proposée.
-Des essais de caractérisation magnéto-mécanique multiaxiaux sont présentés. La mise en oeuvre d'un modèle de comportement magnéto-mécanique avec prise en compte de l'hystérésis accompagne ce travail expérimental. La comparaison des résultats expérimentaux et numériques montre un bon accord qualitatif et quantitatif pour le comportement anhystérétique et le champ coercitif. L'accord est plus difficilement obtenu pour les pertes d'énergie par cycle, l'estimation expérimentale de cette quantité étant délicate à basse fréquence. Ce type de démarche est indispensable pour prédire l'évolution des propriétés des matériaux magnétiques constitutifs des machines électriques sous sollicitations extrêmes, et en particulier les machines électriques à grande vitesse. Mots-clés-Contrainte biaxiale, magnéto-élasticité, susceptibilité magnétique, pertes par hystérésis, fer-silicium NO, modélisation micro-mécanique.
HAL (Le Centre pour la Communication Scientifique Directe), 2017
Les équipements sous pression utilisés pour le transport et le stockage de gaz naturel liquéfié fonctionnent dans des conditions extrêmes notamment à des températures cryogéniques. Dans ce travail nous avons mené une étude de caractérisation mécanique aux températures ambiante et celle de l'azote liquide de l'acier le plus utilisé dans le domaine cryogénique. Une partie de l'étude traite du comportement des soudures. L'étude est menée aussi bien en statique qu'en fatigue. L'objectif scientifique est de mieux comprendre le comportement spécifique de cet acier à très basse température, l'objectif industriel visait à caractériser les matériaux et les soudures des terminaux méthaniers de très grandes capacités et de vérifier leur intégrité pour une durée de vie 50 ans. Après une étude métallurgique de l'acier à 9% Nickel (métal de base), on présente les résultats obtenus de comportement mécanique en statique et en fatigue à température ambiante et à-196°C. La difficulté de mener des essais de fatigue à très basses températures a été résolue par la validation de l'emploi de mini-éprouvettes. L'objectif est de simuler le comportement à 50 ans des structures cryogéniques.
Mod\'elisation multidomaine du comportement magn\'eto-m\'ecanique des aciers dual-phases
The microstructure and mechanical behavior of dual-phase steels are highly sensitive to the variation of the process (heat treatments). Online control by magnetic method is relevant. A measurement under applied stress must be considered. The dual-phase is a two-phase medium (ferrite / martensite). Each phase can be considered as a sphere embedded in a homogeneous equivalent medium. The model used for each phase is based on a magneto-mechanical coupled model. This is an explicit single crystalline model representative of the behavior of the corresponding phase. Localization rules allow the simulation of the two-phases medium. Experiments and modeling are compared.
Prédiction de la limite de formabilité des aciers multiphasés par une approche micromécanique
Cette thèse a pour objectif d'élaborer un outil de prédiction de la perte de ductilité d'aciers multiphasés polycristallins soumis à des chargements monotones et séquentiels. Cet outil présente également l'intérêt d'aider à l'élaboration de nouveaux matériaux grâce à la connaissance de l'influence de différents paramètres physiques et microstructuraux sur la limite de ductilité. Dans un premier temps, le comportement élastoplastique à l'échelle locale, c'est-à-dire du grain, est modélisé par une loi micromécanique formulée dans le cadre des grandes déformations. Une loi de régularisation, inspirée de la viscoplasticité, mais sans introduire de sensibilité à la vitesse, est utilisée afin de déterminer l'activité de glissement. L'hétérogénéité intragranulaire est introduite dans le modèle en s'inspirant des travaux de Peeters. Les variables internes du modèle sont représentées par trois types de densités de dislocations dont leurs évolutions...
Le comportement mécanique en plasticité d'un acier inoxydable a été étudié durant des essais Bauschinger (traction/compression) au travers d'un couplage entre des mesures in situ de déformations intergranulaires et un modèle à double transition d'échelles. L'effet Bauschinger a été caractérisé expérimentalement par l'analyse des différentes courbes de chargement et de l'évolution des déformations intergranulaires suivant les directions longitudinale et transversale pour différents plans cristallographiques. Les premières comparaisons avec le modèle utilisé suggèrent que celui-ci arrive à reproduire un certain nombre de phénomènes observés. Abstract: In this study, the deformation behaviour of polycrystalline austenitic stainless steel during Bauschinger experiments is investigated by means of in-situ neutron diffraction measurement and a two-level homogenization approach. Data have been obtained for the macroscopic stress-strain response and the lattice strai...
1978
Destabilisation de I'austéni_te résiduelle en fonction du nombre de cycle (état C). 2.3.5.2 PRESENCE DTAUSTENITE DE REVERSION L'austénite de réversion formée dans le cas d'un acier Maraging (état 0), au cours d'un revenu de survieillissement n'a pas d'influence sur' les propriétés cycliques du métal (B). Nous avons montré que cette phase était parfaitement stable sous sol I icitations plastiques cycl iques. 2.3.5. 3 NUANCES AUSTENTTTQUES TNSTAET,ES Nous avons observé(3) 1e comportement d'un acier inoxydable nétastable à température ambiante (repère S). Pour tous les niveaux de déformation imposée, on obserye un durcissement de l'acjer, caractéristique des aciers austênitiques à l,état hypertrempé. Néanmoins, à partir d'une déformation Ler/Z = 1,3 %, et après un certain nombre de cycles apparalt un duncissement secondaine (figure 7) qui est dû à ]a formation de mantensite e et q' que nous avons mis-en évidence (cf .$ 4.2). Nous avons montrê, à l,aide d,essais conduits jusqu,à rupture que 1a présence de ces phases martensitiques n'affectait pas sensiblement 'les propriétés de rêsistance à la fatigue oligocycligue pan napport aux nuances stables, du moins jusqu'à des teneurs en martensite q'de l'ordre de 15 %. Pour un niveau donné, o, seront d'autant p'lus faibles que o., te hypothèse pour apprécier l'effet di ti ons par 1e cyc'l age.