Dialogue essais-simulation et identification de lois de comportement ...

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Partie B – Chapitre 6 : Analyse de sensibilité aux paramètres de la loi de comportement 6.1. Introduction pastel-00910076, version 1 - 27 Nov 2013 Parmi les différents modèles de comportement cités dans le chapitre précédent, un seul modèle a été utilisé dans ce travail, celui de Chemisky et al. (Chemisky et al. 2011). La première partie de ce chapitre est consacrée à la présentation de ce modèle sous sa forme tridimensionnelle, permettant la prise en compte d’une part du comportement superélastique des AMF sous chargements multiaxiaux, mais également des phénomènes de réorientation des variantes et du maclage. L’ensemble des équations du modèle est détaillé : décomposition de la déformation, forces thermodynamiques, dissymétrie traction-compression, condition d’activation, lois d’évolutions, etc. Les équations du comportement superélastique sont mises en avant, car c’est sur ce comportement que se concentre la suite de l’étude. La seconde partie de ce chapitre est consacrée à l’analyse de sensibilité des paramètres du modèle qui régissent le comportement superélastique. L’intérêt de cette analyse est multiple : connaître et mieux comprendre le modèle, rendre plus clair le rôle des différentes équations et des différents paramètres et enfin préparer la stratégie d’identification. Il est très important pour la suite de l’étude de connaître quels sont les paramètres qui influent sur les quantités mesurables et mesurées lors des essais thermomécaniques. Si un paramètre n’influence pas les quantités mesurables, il ne pourra pas être identifié par analyse inverse. 6.2. Hypothèses et formulation du modèle de Chemisky et al. 6.2.1. Décomposition de la déformation Le tenseur des déformations macroscopiques totales est la somme de quatre contributions : la déformation élastique , la déformation thermique due à la dilatation thermique , la déformation inélastique due à la transformation martensitique et enfin la déformation inélastique due au mécanisme d’accommodation des macles : L’austénite et la martensite sont supposées isotropes et possèdent les mêmes constantes thermoélastiques : la déformation élastique et la déformation de dilatation thermique s’écrivent donc (6.1) (6.2) est le tenseur de complaisance des deux phases, est la contrainte moyenne sur un volume élémentaire représentatif (VER) du matériau, est le tenseur (isotrope) des coefficients de dilatation thermique, est la température de référence. 148

Partie B – Chapitre 6 : Analyse de sensibilité aux paramètres de la loi de comportement La déformation de transformation s’exprime comme la moyenne, sur le volume V du VER, de la déformation de transformation locale, qui n’existe que dans le volume occupé par la martensite : (6.3) , défini par , est la fraction volumique de la martensite et est la déformation de transformation moyenne de la martensite. Les variantes maclées apparaissent uniquement dans le volume occupé par la martensite formée de façon autoaccommodée. La déformation inélastique résultant du mécanisme d’accommodation des macles est donc définie par (6.4) pastel-00910076, version 1 - 27 Nov 2013 , défini par , est la fraction volumique de martensite autoaccommodée et est la déformation moyenne d’accommodation de la martensite maclée. La déformation totale s’écrit maintenant en fonction des variables de contrôle contrainte et température et des variables internes : (6.5) 6.2.2. Limitation physique des variables internes Les variables internes doivent respecter un certain nombre de contraintes physiques. La fraction volumique de martensite est comprise dans l’intervalle [0,1] : (6.6) La déformation de transformation se produit sans changement de volume : La déformation de transformation moyenne est physiquement limitée par le cisaillement maximal des variantes de martensite : La déformation de transformation macroscopique à saturation, générée par réorientation de la martensite autoaccommodée , est plus petite que celle obtenue par orientation de la martensite induite par contrainte . Un ratio est défini entre ces deux déformations à saturation : (6.7) (6.8) 149

Partie B – Chapitre 6 : Analyse <strong>de</strong> sensibilité aux paramètres <strong>de</strong> la loi <strong>de</strong> <strong>comportement</strong><br />

La déformation <strong>de</strong> transformation s’exprime comme la moyenne, sur le volume V du VER,<br />

<strong>de</strong> la déformation <strong>de</strong> transformation locale, qui n’existe que dans le volume occupé par la<br />

martensite :<br />

(6.3)<br />

, défini par , est la fraction volumique <strong>de</strong> la martensite <strong>et</strong> est la déformation <strong>de</strong><br />

transformation moyenne <strong>de</strong> la martensite.<br />

Les variantes maclées apparaissent uniquement dans le volume occupé par la martensite<br />

formée <strong>de</strong> façon autoaccommodée. La déformation inélastique résultant du mécanisme<br />

d’accommodation <strong>de</strong>s macles est donc définie par<br />

(6.4)<br />

pastel-00910076, version 1 - 27 Nov 2013<br />

, défini par , est la fraction volumique <strong>de</strong> martensite autoaccommodée <strong>et</strong> est la<br />

déformation moyenne d’accommodation <strong>de</strong> la martensite maclée.<br />

La déformation totale s’écrit maintenant en fonction <strong>de</strong>s variables <strong>de</strong> contrôle contrainte <strong>et</strong><br />

température <strong>et</strong> <strong>de</strong>s variables internes :<br />

(6.5)<br />

6.2.2. Limitation physique <strong>de</strong>s variables internes<br />

Les variables internes doivent respecter un certain nombre <strong>de</strong> contraintes physiques.<br />

La fraction volumique <strong>de</strong> martensite est comprise dans l’intervalle [0,1] :<br />

(6.6)<br />

La déformation <strong>de</strong> transformation se produit sans changement <strong>de</strong> volume :<br />

La déformation <strong>de</strong> transformation moyenne est physiquement limitée par le<br />

cisaillement maximal <strong>de</strong>s variantes <strong>de</strong> martensite :<br />

La déformation <strong>de</strong> transformation macroscopique à saturation, générée par réorientation <strong>de</strong> la<br />

martensite autoaccommodée , est plus p<strong>et</strong>ite que celle obtenue par orientation <strong>de</strong> la<br />

martensite induite par contrainte . Un ratio est défini entre ces <strong>de</strong>ux déformations à<br />

saturation :<br />

(6.7)<br />

(6.8)<br />

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