Approche expérimentale et numérique de la plasticité des verres métalliques massifs
Résumé
Les verres métalliques massifs (VMM) sont de nouveaux matériaux qui possèdent des propriétés mécaniques exceptionnelles, comme leur résistance mécanique, leur résilience, leur dureté ou leur ténacité ainsi qu’une grande déformation élastique. Pour concevoir de nouvelles compositions de verres métalliques plus résistants et plus ductiles, une parfaite compréhension des mécanismes de déformation, d’endommagement et de rupture est nécessaire. La prédiction numérique du comportement de ces matériaux nécessite une modélisation avancée. L’étude de la déformation plastique (sous forme de bandes de cisaillement localisées), la prise en compte des effets de la température, de la vitesse et de la pression sont des paramètres nécessaires. Dans les travaux présentés ici, des essais multiaxiaux et hétérogènes sont utilisés pour étudier la plasticité dans les verres métalliques massifs. Les essais de compression diamétrale et d'indentation réalisés permettent d'obtenir des trajets de chargement et des taux de triaxialité très différents. En plus des informations de force et de déplacement sur ces essais, l'attention a été portée sur l'obtention des champs de déplacement dans la zone d'intérêt pour l'essai de compression diamétrale, en utilisant un dispositif de corrélation d'images. Pour reproduire le comportement des VMM, plusieurs modèles constitutifs sont étudiés : les modèles de Mises (plasticité déviatorique) et Drucker Prager (dépendance à la pression) ainsi que les modèles de Gao et Anand et Su (dédiés aux métaux amorphes). Ces modèles sont utilisés dans le code de calcul par éléments finis Abaqus. A travers de multiples identifications sur les coefficients décrivant la plasticité des VMM, les performances de ces modèles sont évaluées et ils sont alors comparés aux résultats expérimentaux obtenus.
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