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Contribution à la modélisation expérimentale et numérique des instabilités plastiques en hydroformage des tôles minces

Published online by Cambridge University Press:  24 February 2010

Mahfoudh Ayadi
Affiliation:
UR-MSSDT(99-UR11-46)b-ESSTTc, 5 Av. Taha Hussein, Montfleury 1008, Tunis, Tunisie
Mohamed Ali Rezgui*
Affiliation:
UR-MSSDT(99-UR11-46)b-ESSTTc, 5 Av. Taha Hussein, Montfleury 1008, Tunis, Tunisie
Abel Cherouat
Affiliation:
UTT-ICD/Projet GAMMA3 INRIA, Domaine de Voluceau-Rocquencourt, BP 105, 78153 Le Chesnay, France
Faouzi Slimani
Affiliation:
UR-MSSDT(99-UR11-46)b-ESSTTc, 5 Av. Taha Hussein, Montfleury 1008, Tunis, Tunisie
Mohamed Toumi Nasri
Affiliation:
UR-MSSDT(99-UR11-46)b-ESSTTc, 5 Av. Taha Hussein, Montfleury 1008, Tunis, Tunisie
*
a Auteur pour correspondance : mohamedali.rezgui@esstt.rnu.tn
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Abstract

Dans cette étude, on présente une contribution à la modélisation expérimentale et numérique du comportement élastoplastique endommageable anisotrope de tôles destinées à la mise en forme. L’accent est mis sur la localisation des instabilités plastiques induites par l’anisotropie plastique et l’endommagement. La procédure d’identification des paramètres matériau du modèle de comportement est basée sur une approche inverse d’optimisation s’appuyant sur des essais de traction orientés, associée à des simulations numériques (Abaqus/Standard et Matlab). La validation de la procédure proposée a pu être menée grâce à une confrontation entre simulations numériques et résultats expérimentaux obtenus sur des éprouvettes caractéristiques des tôles minces texturées en acier doux. L’application est ensuite faite à la simulation de procédés de gonflement hydraulique de ces tôles avec prévision de l’endommagement ductile. Plusieurs cas en expansion libre (matrices circulaires et elliptiques) et en expansion dans des cavités de matrice seront présentés et des comparaisons avec les résultats expérimentaux seront réalisées.

Type
Research Article
Copyright
© AFM, EDP Sciences 2009

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References

E.D. Mielnieck, Metal working science and engineering, Mc Graw-Hill, Inc, 1991
K. Saanouni, J.-L. Chaboche, Computational damage mechanics: application to metal forming, Chap. 7, Vol. 3, Numerical and computational methods, I. Miline, R.-O. Ritchie, B. Karihalo (Eds.), ISBN 0-08-043749-4, Elsevier Oxford 2003, pp. 3211–376
Gurson, A.L., Continuum theory of ductile rupture by void nucleation and growth: Part I, Yield criteria and flow rules for porous ductile media, J. Eng. Mat. Tech. 99 (1997) Google Scholar
G. Cailletaud, Une approche micromécanique phénoménologique du comportement inélastique des métaux, Thèse de Docteur d’Etat, Université Paris VI, 1987
A. Zaoui, Comportement global des polycristaux, Passage du polycristal au monocristal, Phys. et mécanique de la mise en forme des métaux, Presse du CNRS IRSID, 337, 1990
D. François, A. Pineau A. Zaoui, Comportement Mécanique des Matériaux. Endommagement, Mécanique de la Rupture, Mécanique de contact, Vol. 2 Hermes, 1993
Lemaitre, J., A continuum damage mechanics model for ductile fracture, J. Eng. Mat. Tech. 107 (1985) 8389CrossRefGoogle Scholar
Germain, P., Nguyen, Q.-S.Suquet, P., A Continuum thermodynamics, J. Eng. Mech. 50 (1983) 10101020Google Scholar
Rice, J.-R.Tracy, D.-M., On the enlargement of voids in triaxial stress field, J. Mech. Phys. 17 (1969) 201217CrossRefGoogle Scholar
Pijaudier-Cabot, G.Bazant, Z.P., Nonlocal damage theory, J. Engrg. Mech. 113 (1987) 15121533CrossRefGoogle Scholar
Becker, R., Needleman, A., Richmond, O.Tvergaard, G., Void growth and failure in notched bars, J. Mech. Phys. 36 (1988) 317351CrossRefGoogle Scholar
Tvergaard, V., Material failure by void growth to coalescence, J. Adv. Appl. Mech 27 (1990) 83151CrossRefGoogle Scholar
Chaboche, J.-L.mechanics, Continuum damage, Part I & II, J. Applied Mechanics 55 (1988) 5972CrossRefGoogle Scholar
Kachanov, L.M., Time of the rupture process under creep conditions, Z.v, Akad, Nauk. SSR 8 (1958) 26 Google Scholar
Pereiraa, I.M., Rubimb, G., Acselradc, O.Cetlin, P.R., Comparison of the experimental and the numerically predicted mechanical damage in the sheet forming of steel, J. Mater. Proc. Tech. 203 (2008) 1318CrossRefGoogle Scholar
Gelin, J.C., Modelling of damage in metal forming processes J. Mat. Processing Tech. 80–81 (1998) 2432 CrossRefGoogle Scholar
Teixeira, P., Santos, A.-D., Andrade Pires, F.M., Santos, J.-M.-A.C., Finite element prediction of ductile fracture in sheet metal forming processes, J. Mat. Processing Tech. 177 (2006) 278281CrossRefGoogle Scholar
Cherouat, A., Saanouni, K.Hammi, Y., Numerical improvement of thin tubes hydroforming with respect to ductile damage, I. J. Mech. Sci. 44 (2002) 24272446CrossRefGoogle Scholar
R. Hill, A theory of yielding and plastic flow of anisotropic metals, Royal Soc. London Proc. (1948) 281
Siva, N., Varma, P., Narasimhan, R., Luo, A.A.Sachdev, A.K., An analysis of localized necking in aluminium alloy tubes during hydroforming using a continuum damage model, I. J. Mech. Sci. 49 (2007) 200209Google Scholar
Andrade Pires, F.M., de Souza Neto, E.A.Owen, D.R.J., On the finite element prediction of damage growth and fracture initiation in finitely deforming ductile materials, Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering 193 (2004) 52235256CrossRefGoogle Scholar
Imad, A., On the ductile fracture based on the continuum damage in a steel case, Mécanique & Industries 3 (2002) 4550CrossRefGoogle Scholar
ABAQUS, Theory Manual, Version 6.7, Hibbit, Karson & Sorensen, 2008
M. Khelifa, M. Oudjene, Numerical damage prediction in deep-drawing of sheet metals, J. Mater. Processing Tech. (2008) 1–76
Ayadi, M., Cherouat, H.Rezgui, M.A., Mezghani, N., Experimental and numerical studies of welded tube formability. J. Mat. Sci. Forum 614 (2009) 129134CrossRefGoogle Scholar
Mezghani, N., Salhi, H., Ayadi, M., Cherouat, A., Experimental and numerical simulation of hydroforming process, Int. Rev. Mech. Eng. 2N6 (2008) 839844 Google Scholar
MATLAB Users Manual, The Mathworks Inc., 2007
Ho, Simon, Lee, Yung-Li, Kang, Hong-TaeWang, Cheng J., Optimization of a crankshaft rolling process for durability, Int. J. Fatigue 31 (2009) 799808CrossRefGoogle Scholar
Tsujino, Jiromaru, Hidai, Kazuaki, Hasegawa, Atsushi, Kanai, Ryoichi, Matsuura, Hisanori, Matsushima, Kaoru, Ueoka, Tetsugi, Ultrasonic butt welding of aluminium, aluminium alloy and stainless steel plate specimens Ultrasonics 40 (2002) 371374 CrossRefGoogle ScholarPubMed
L. Giraud-Moreau, H. Borouchaki, A. Cherouat, A Remeshing Procedure for Numerical Simulation of Forming Processes in Three Dimensions, New York, Springer ISBN 3-540-34957-X, 2006 127–143