Abstract:
Dans l’essentiel de notre travail, nous nous sommes attachés à une étude
comparative des modèles de comportement, sous chargements cycliques de
traction-compression, sur l’acier inoxydable 304L.
La simulation numérique a été réalisée, à l’aide du logiciel commercial à
base des éléments finis ANSYS 14, afin de prévoir le comportement du
matériau, en se basant sur les modèles élasto-plastiques (isotrope linéaire,
cinématique linéaire, et modèle de Chaboche).
Le travail se compose de deux parties essentielles :
1. Partie expérimentale : Dans laquelle, nous avons présenté la base de données
expérimentale fournie par le professeur LAKHDAR TALEB (I.N.S.A de ROUEN) pour des
essais réalisés sur l’acier inoxydable 304L à une température ambiante, et sous un
chargement purement mécanique. Les résultats d’un essai sous traction monotone,
nous a permis de déterminer, les caractéristiques mécaniques statiques du matériau,
notamment, les paramètres de l’écrouissage qui traduisent le comportement élastoplastique
de l’acier.
2. Partie numérique : Dans laquelle une modélisation numérique est effectuée
sur le logiciel de calcul ANSYS. Les résultats de simulation de l’essai cyclique de
traction-compression, à contrainte imposée, permettent de conclure que :
D’une manière générale, les modèles linéaires (isotrope et cinématique)
conduisent à des résultats non satisfaisants, par rapport à l’expérimentation.
Ces lois, de comportement, génèrent une plastification très importante du
matériau, à partir du premier cycle, et une accommodation, dans l’évolution des
déformations totales, ce qui implique une grande divergence, par rapport, aux
résultats obtenus, par les essais.
Le modèle de CHABOCHE, qui tient compte, aussi bien, de l’effet de
l’écrouissage isotrope, que, celui de l’écrouissage cinématique, montre une
meilleure adaptation de la loi de comportement du matériau pour reproduire
correctement les effets des chargements cycliques exercés sur notre
éprouvette.Les résultats obtenus permettent d’avoir une allure très proche des courbes
données par l’expérimentation.
Nous avons montré, que les modèles, représentant l’élasto-plasticité
linéaire, sont de purs modèles théoriques, dont le champ d’application
industrielle demeure réduit. C’est, la combinaison des divers termes
représentant ces phénomènes, qui permet de se rapprocher du comportement
réel des matériaux. Bien évidemment, ces combinaisons, et donc la loi de
comportement, varient d’un matériau à un autre, et peuvent être également,
fonction du type de chargement et de l’intensité de celui-ci.
Ce travail pourra être suivi, dans le cadre du futur projet, en mettant en
évidence d’autres paramètres, afin de mieux comprendre, le comportement du
matériau, nous citons, à titre d’exemple, les points suivants :
Effectuer une analyse du comportement du matériau sous des sollicitations
thermiques ou thermomécaniques.
Etendre l’analyse aux divers types de chargements (intensités, seuils,
fréquences,…).
Etudier le cas d’un chargement multiaxial.