Étude expérimentale des tôles de type acier doux, dp et trip : proposition d'une loi de comportement

Experimental study of mild steel sheets, dp and trip: proposition of a constitutive relation

¹ Laboratoire de Physique et Mécanique des Matériaux, UMR 7554, Université de Metz, Ile du Saulcy, 57 Metz Cedex, France
² Institute of Fundamental Technological Research, Polish Academy of Sciences, Swietokrzyska 21, 00-049 Warsaw, Poland

Résumé

Le but de cette étude est de comparer le comportement mécanique de divers matériaux couramment utilisés en construction automobile. Pour cela, de nombreux essais expérimentaux doivent être réalisés [1-2] dans le but de déterminer les paramètres nécessaires aux lois de comportement comme l'écrouissage, n, la sensibilité à la vitesse de déformation, m, la sensibilité à la température, ν, mais également le pouvoir d'absorption énergétique couramment utilisé dans les codes d'éléments finis pour générer la rupture des matériaux. En complément des essais mécaniques classiques, il est possible par l'emploi de la thermographie infrarouge d'obtenir des informations sur les gradients de température mis en jeu au cours de la déformation plastique [3-4]. Ce phénomène est considérable pour les aciers TRIP car ces derniers présentent de très hauts niveaux de contrainte. Pour clore cette étude, une loi de comportement de type thermoviscoplastique définie pour les tôles d'acier [1-2] est proposée. Une comparaison entre la loi et les essais expérimentaux est faite pour un acier doux et un acier DP 600. A noter que la loi de comportement proposée dans cet article est comparée dans le cas d'un acier DP 600 au modèle de Johnson-Cook modifié [5].

Abstract

The aim of this study is to compare the mechanical behavior of different materials currently used in automotive construction. For this reason, several tests may be performed [1-2] in order to define the parameters used in the constitutive relations as the strain hardening exponent, n, the strain rate sensitivity m, the temperature sensitivity, ν , but also the energy absorption currently used in the finite element codes to define the failure. To complete standard tests, it is possible by using thermovision to find some information on the temperature gradients which occurs during plastic deformation [3-4]. This phenomenon is considerable for TRIP steel due to high stress level. To close this study, a thermoviscoplastic constitutive relation for sheet steels is proposed [1-2]. Comparison between the analytical formulation and experimental results is performed for a mild steel and DP 600 steel. Moreover, the constitutive relation proposed in this paper is compared for a DP 600 steel with the Johnson-Cook modified equation [5].