Plastic instability analyis of damaged ductile materials : application to the prediction of necking and formability of metal sheets

Le phénomène de striction est généralement précurseur de la rupture ductile etreprésente l’une des principales causes de rebut des pièces métalliques lors de leur mise enforme. La mise en œuvre d’outils théoriques et numériques capables de prédire l’apparition dece type de défauts s’avère nécessaire pour des raisons économiques et environnementales.Ces outils nécessitent en partie l’utilisation d’un modèle de comportement adéquat, permettantde reproduire les phénomènes physiques mis en jeu. Un tel modèle de comportement estensuite couplé à un indicateur d’instabilité plastique, offrant la possibilité de prédire de manièrefiable les phénomènes de striction diffuse et localisée. Dans ce travail de thèse, nous avonsconsidéré certains modèles d’endommagement micromécaniques basés sur l’approche deGurson et qui ont été couplés à différents critères d’instabilités plastiques reposant sur l’Analysede Bifurcation. L’implantation numérique des modèles retenus a été réalisée dans le code decalcul par éléments finis Abaqus/Standard. En ce qui concerne les modèlesd’endommagement, plusieurs schémas d’intégration numérique ont été testés afin d’analyserleur performance et leur robustesse lorsque le comportement présente des effets adoucissantsmarqués. L’approche combinant le modèle de comportement couplé à l’endommagement et lescritères de striction a ensuite été utilisée pour prédire les limites de formabilité en strictiondiffuse et localisée de plusieurs matériaux métalliques. Les résultats obtenus ont permisd’établir une hiérarchisation théorique et numérique des critères d’instabilités plastiques utilisés.