Rupture par cisaillement quasi-statique et dynamique d’alliages métalliques haute résistance : investigation expérimentale et modélisation
Résumé
Dans de nombreux processus industriels (découpe, poinçonnage, etc) ou évènements accidentels (crash, impact, etc), la rupture de la structure peut résulter d’une fissuration s’amorçant puis se propageant sous des états de faible voire négatif taux de triaxialité des contraintes. Si la description de la rupture des matériaux sous faible triaxialité est donc d’un intérêt majeur, elle reste encore aujourd’hui un challenge en termes d’investigation expérimentale, de modélisation constitutive et de simulation numérique. L’étude présentée s’intéresse plus particulièrement à la rupture par cisaillement de l’alliage léger haute résistance Ti-6Al-4V. Des essais de cisaillement-compression, invoquant des triaxilités négatives de l’ordre de -0.2 et -0.5, montrent la compétition qui s’opère au sein du matériau entre endommagement par croissance de cavité (ductile) et détérioration par cisaillement adiabatique (localisation dynamique) selon la vitesse de chargement appliquée, respectivement basse et haute. S’appuyant sur des observations expérimentales, l’exposé fera un lien entre les mécanismes de dégradation constatés et certains modèles constitutifs existants, voir p.ex. [1] et [2], en vue d’une modélisation unifiée. [1] Longère P., Dragon A., 2013, Description of shear failure in ductile metals via back stress concept linked to damage-microporosity softening, Eng. Fract. Mech., 98, pp.92-108 [2] Longère P., Dragon A., Deprince X., 2009, Numerical study of impact penetration shearing employing finite strain viscoplasticity model incorporating adiabatic shear banding, J. Eng. Mat. Tech., ASME, 131, pp.011105.1-14