Thématiques de recherche Comportement des matériaux sous chargements complexes et prédiction de la durée de vie (fatigue isotherme ou thermo-mécanique)

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1 Thématiques de recherche Comportement des matériaux sous chargements complexes et prédiction de la durée de vie (fatigue isotherme ou thermo-mécanique) Définition des essais mécaniques adaptés (identification et validation) Modélisation du comportement et de la durée de vie Implantation des modèles dans un code de calcul éléments finis (ABAQUS / ZEBULON) Applications: outillage de mise en forme à chaud, automobile, aéronautique Mise en forme de tôles en formage incrémental Essais de caractérisation mécanique Essais sur pilote Développement d'une méthodologie d'identification des paramètres des modèles de comportement utilisant la mesure de champs cinématiques (méthodes inverses) Implantation des modèles dans un code de calcul

2 Comportement en fatigue des aciers à outils pour mise en forme à chaud Etude du comportement et la durée de vie Déplacement transverse [mm] 0-0.6-0.20.20.4-0.4-0.8 10 -2 + exp sim Contrainte imposée[MPa] 400 300 200 100 0 -100 -200 -300 -400 X38CrMoV5 0 Contrainte max [Mpa] + exp sim 123456897 Déformation plastique cumulée [mm/mm] 1400 800 1300 1200 1100 700 900 1000 600 -0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81 Déformation [%] Contrainte [MPa] 800 600 400 200 0 -200 -400 -600 -800 10 -2 s -1 10 -4 s -1 10 -3 s -1 X38CrMoV5 T=600°C Validation à partir de champs hétérogènes ou d'essais thermo- mécaniques Identification à partir d'essais standards

3 Application automobile Comportement à haute température T max T min Cycle en Opposition de phase en traction (OPT) T max T min Cycle en Phase (IP) Déformation Contrainte

4 Formage incrémental de tôles d'aluminium

5 Evolution de température au cours de l'essai Influence du type de formage (positif / négatif) Influences de la taille des incréments verticaux et du sens de rotation Courbe limite de formage Analyse du procédé (Al 2024 T3) Formage incrémental de tôles d'aluminium

6 6 Comportement orthotrope de tôles d'aluminium (2024- T3, 5086-H111, Al-li): Etude de modèles (critères de plasticité anisotrope + écrouissage) Essais conventionnels Limites élastiques Critère de Barlat Etude de différents critères Formage incrémental de tôles d'aluminium

7 7 Lecompte 2006 Ramde 2007 Vallet 2006 Méthode didentification à partir de champs hétérogènes (Finite Element Model Updated method (FEMU) Jeu de paramètres initiaux P0 Mise à jour du jeu de paramètres end yes no Convergence du critère (Méthode du Simplex) Évolution de la fonction coût Φ (P) Mesures expérimentales F [N] U [mm] Champ de déplacements Calcul EF (ABAQUS) F [N] U [mm] Champ de déplacements Conditions Limites expérimentales Formage incrémental de tôles d'aluminium

8 8 Poursuite des travaux: thèse (Oct. 09 – sept. 12): Analyse des mécanismes de déformation en formage incrémental (titane T40) Finalité: Expliquer la meilleure formabilité des tôles pour proposer des conditions de chargements optimales Développements scientifiques de la thèse: Comprendre les mécanismes de déformation induits dans le procédé de FI à une échelle plus fine. Développer une ldc basée sur des paramètres physiques (densité de dislocations...) Comparaison de l'approche développée avec un modèle macroscopique phénoménologique (travail de master) Moyens: Essais conventionnels, essais sur pilotes Traction in-situ sous MEB Observations au MET Outils de corrélations d'images (analyses à différentes échelles)