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Effect of viscous criteria on the prediction of transformation induced plasticity in steels: Finite Element Modeling approach

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Pour citer ce document :
URI: http://hdl.handle.net/2042/57832
Title: Effect of viscous criteria on the prediction of transformation induced plasticity in steels: Finite Element Modeling approach
Author: El Haj Kacem, Maher
Abstract: Dans cet article nous analysons, les conséquences mécaniques des transformations de phase dans les aciers, particulièrement, la plasticité de transformation induite TRIP (TRansformation Induced Plasticity) ainsi que le comportement élasto-viscoplastique. Cette plasticité de transformation, explicable par le mécanisme de Greenwood-Johnson, est souvent décrite avec le modèle de Leblond [1] qui fait l'hypothèse d'un comportement purement plastique. Par ailleurs, dans la majorité des analyses expérimentales [2, 3] ou dans les modélisations numériques par éléments finis (FEM) [4, 5] ou encore dans les modélisations par champ de phase (PFM) [6 ? 9]; une des grandes hypothèses, toujours adoptée, est de ne pas prendre en compte la viscosité. En revanche, plusieurs études récentes [10? 12], démontrent que le comportement des deux phases (parente et produite), est très sensible au taux de déformation imposé, particulièrement à haute température. D'où le grand intérêt d'étendre les principales modélisations de référence comme celles de Leblond [1] et Taleb & Sidoroff [13], en tenant compte des effets visqueux présents lors de certaines transformations, particulièrement à haute température. Dans cette étude, le comportement de chaque phase est décrit par une loi élastoviscoplastique à écrouissage mixte associée à la loi de Norton, la cinétique de transformation est imposée et le problème d'interactions mécaniques entre phases est traité par la méthode des Eléments Finis (EF). D'une part, la contribution de la viscosité au TRIP est quantifiée pour différents taux de déformation imposés durant la transformation de phase. D'autre part, l'effet du taux de transformation (configuration arbitraire) sur la prédiction du TRIP est évalué et caractérisé. Les prédictions montrent que dans de tels cas la prise en compte de la viscosité peut conduire à des changements majeurs au niveau de la prédiction de plasticité de transformation induite résiduelle (par un facteur de 2), comparée aux résultats obtenus par un modèle plastique. Cette étude permet par ailleurs de dégager des tendances évidentes dans les relations entre TRIP, chargement et cinétique de transformation. Ces résultats pourront contribuer à l'élaboration d'un modèle analytique simple prenant en compte la viscosité.
Subject: aciers; transformations diffusives; modélisation par eléments finis; élastoviscoplasticité; plasticité de transformation
Publisher: AFM, Association Française de Mécanique
Date: 2015

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