Prévision des contraintes résiduelles dans les matériaux biphasés : confrontation des modèles simplifiés avec les résultats expérimentaux

Prediction of residual strssses in two-phases materials: comparison between simplified models and experimental results

¹ GeM – Institut de Recherche en Génie Civil et Mécanique, Université de Nantes, Ecole Centrale de Nantes, UMR CNRS 6183, Bd. de l'Université, BP 406, 44602 Saint-Nazaire
² Laboratoire des Systèmes Mécaniques et d'Ingénierie Simultanée (L.A.S.M.I.S.), 15 Rue Marie Curie, BP 2060, 10010 Troyes, France

Résumé

Cet article apporte une contribution à la prévision des contraintes résiduelles d'origine plastique dans les matériaux biphasés. Les performances de modèles simplifiés sont évaluées par une confrontation avec des mesures réalisées sur des aciers perlitiques prédéformés. Deux manières de piloter les modèles sont envisagées : la méthode prédictive classique et une approche inverse. Devant le constat de la trop grande raideur des modèles, une approche semi-empirique, basée sur le modèle de Dvorak et Benveniste, est proposée. Cette méthode franchit les verrous des formalismes classiques en parvenant à reproduire pour un seul jeu de paramètres d'écrouissage, les courbes de contraintes résiduelles de chacune des phases ainsi que celle correspondant au chargement imposé au polycristal biphasé.

Abstract

This article deals with the prediction of residual stresses due to plastic solicitations in twophases materials. Reliability of simplified models is evaluated by a comparison between calculations and measurements realized on plastically pre-strained perlitic steels. Two kinds of models are investigated: the classical predictive method and inverse approaches. A semi-empiric model based on Dvorak and Benveniste formalism is proposed in order to solve the problem of the excessively high stiffness predicted by the classical models. This method improves results obtained by the others studied approaches and achieves to reproduce curves of residual stresses in each phase and macroscopic stress-strain response, for a single set of hardening parameters.