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

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Partie A – Chapitre 3 : Procédures expérimentales Autre utilisation du logiciel Vic-2D, Avril et al. (Avril et al. 2008) ont couplé la corrélation d’images avec la méthode des champs virtuels pour identifier les paramètres d’un modèle de comportement élasto-visco-plastique. Des essais de traction uniaxiale sur des éprouvettes de traction simple à double entaille ont été effectués pour provoquer des déformations hétérogènes. Le matériau est un acier doux sensible à la vitesse de déformation. Deux caméras CCD rapides, une pour chaque face de l’éprouvette ont été utilisées pour cette étude. Il existe aussi un certain nombre d’applications de la stéréo-corrélation. Grytten et al. (Grytten et al. 2009) présente une étude du comportement mécanique d’un polypropylène modifié soumis à des grandes déformations en traction simple. Les champs de déplacement en 3D ont été mesurés avec le logiciel de stéréo-corrélation Vic-3D. Deux faces adjacentes de l’éprouvette étaient visibles par les deux caméras CCD. pastel-00910076, version 1 - 27 Nov 2013 Figure ‎3-10 : Evolution de la déformation longitudinale lors d’un essai de traction superélastique (NiTi) observée par corrélation d’images (Vic-2D) sur une courbe de contrainte-déformation (Daly et al. 2007). 3.4. Configurations d’essais 3.4.1. Essais de traction avec extensomètre Les essais de traction ont été réalisés en utilisant une machine d'essai à vis sans fin MTS20/M avec un capteur de force de 100 kN (Figure 3-11). L’éprouvette utilisée est une éprouvette haltère d’épaisseur , de largeur et de longueur utile (Figure 3-12). 72

Partie A – Chapitre 3 : Procédures expérimentales La machine est équipée d'une enceinte thermique permettant de couvrir une plage de températures de -75°C à 150 °C. Durant l’essai, la température est contrôlée à l’aide d’un thermocouple maintenu au contact de l’éprouvette. L'enceinte permet d’avoir une température uniforme de l’éprouvette pendant le chargement. La déformation dans la direction longitudinale est mesurée au moyen d’un extensomètre positionné au centre de l’éprouvette. Mors Enceinte thermique pastel-00910076, version 1 - 27 Nov 2013 Extensomètre Figure ‎3-11 : Dispositif expérimental pour les essais de traction simple en température sur machine « MTS20/M », mesures des déformations par extensomètre. Figure ‎3-12 : Géométrie de l’éprouvette de traction simple (et de compression). Les différentes éprouvettes ont été découpées par jet d’eau. Le choix de ce procédé permet de minimiser les contraintes résiduelles et/ou les modifications métallurgiques introduites au cours de cette étape. 3.4.2. Essais de traction avec corrélation d’images La machine utilisée pour réaliser ces essais est une machine servo-hydraulique multiaxiale INSTRON équipée de vérins d’une capacité de 50 kN. Cette machine est équipée de cinq vérins, quatre vérins horizontaux et un vérin vertical. C'est le vérin vertical qui a été utilisé pour les essais uniaxiaux. Cet axe dispose d’une cellule de force de 100 kN et d’un capteur de déplacement de type LVDT dont la course maximale est de ±125 mm (Figure 3-13). 73

Partie A – Chapitre 3 : Procédures expérimentales<br />

La machine est équipée d'une enceinte thermique perm<strong>et</strong>tant <strong>de</strong> couvrir une plage <strong>de</strong><br />

températures <strong>de</strong> -75°C à 150 °C. Durant l’essai, la température est contrôlée à l’ai<strong>de</strong> d’un<br />

thermocouple maintenu au contact <strong>de</strong> l’éprouv<strong>et</strong>te. L'enceinte perm<strong>et</strong> d’avoir une température<br />

uniforme <strong>de</strong> l’éprouv<strong>et</strong>te pendant le chargement.<br />

La déformation dans la direction longitudinale est mesurée au moyen d’un extensomètre<br />

positionné au centre <strong>de</strong> l’éprouv<strong>et</strong>te.<br />

Mors<br />

Enceinte<br />

thermique<br />

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

Extensomètre<br />

Figure ‎3-11 : Dispositif expérimental pour les <strong>essais</strong> <strong>de</strong> traction simple en température sur<br />

machine « MTS20/M », mesures <strong>de</strong>s déformations par extensomètre.<br />

Figure ‎3-12 : Géométrie <strong>de</strong> l’éprouv<strong>et</strong>te <strong>de</strong> traction simple (<strong>et</strong> <strong>de</strong> compression).<br />

Les différentes éprouv<strong>et</strong>tes ont été découpées par j<strong>et</strong> d’eau. Le choix <strong>de</strong> ce procédé perm<strong>et</strong> <strong>de</strong><br />

minimiser les contraintes résiduelles <strong>et</strong>/ou les modifications métallurgiques introduites au<br />

cours <strong>de</strong> c<strong>et</strong>te étape.<br />

3.4.2. Essais <strong>de</strong> traction avec corrélation d’images<br />

La machine utilisée pour réaliser ces <strong>essais</strong> est une machine servo-hydraulique multiaxiale<br />

INSTRON équipée <strong>de</strong> vérins d’une capacité <strong>de</strong> 50 kN. C<strong>et</strong>te machine est équipée <strong>de</strong> cinq<br />

vérins, quatre vérins horizontaux <strong>et</strong> un vérin vertical. C'est le vérin vertical qui a été utilisé<br />

pour les <strong>essais</strong> uniaxiaux. C<strong>et</strong> axe dispose d’une cellule <strong>de</strong> force <strong>de</strong> 100 kN <strong>et</strong> d’un capteur <strong>de</strong><br />

déplacement <strong>de</strong> type LVDT dont la course maximale est <strong>de</strong> ±125 mm (Figure 3-13).<br />

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