Amélioration de la prédiction des limites de ductilité des matériaux polycristallins en utilisant des schémas multi-échelles pertinents

L’objectif principal de cette thèse de doctorat est d’améliorer les capacités des méthodes et outils numériques développés dans la prédiction des limites de ductilité des tôles métalliques polycristallines à l’aide de la méthode des éléments finis en plasticité cristalline (CPFEM). Cette méthode utilise un Volume Elémentaire Représentatif (VER) polycristallin pour capter avec précision les caractéristiques mécaniques des tôles étudiées. La technique d’homogénéisation périodique est adoptée pour assurer la transition entre l’échelle du VER et celle du monocristal. À l’échelle du monocristal, le comportement mécanique suit une formulation élastoplastique en grandes déformations, avec un écoulement plastique régi par la loi de Schmid. Pour améliorer les capacités prédictives de l’approche numérique développée, les effets de l’écrouissage cinématique, l’écrouissage isotrope basé sur la densité des dislocations, la taille de grains et l’endommagement microscopique sont intégrés dans le modèle constitutif du monocristal. De plus, les effets des paramètres microstructuraux (e.g., textures morphologiques et cristallographiques) sont étudiés. À l’échelle macroscopique, les limites de ductilité sont prédites sous l’hypothèse de contraintes planes en utilisant le critère de bifurcation de Rice. Les résultats de cette thèse démontrent que ces approches multi-échelles avancées fournissent un outil robuste et fiable pour prédire avec précision les limites de ductilité des tôles métalliques polycristallines.