INFLUENCE DU CHOC RÉPÉTÉ SUR LE COMPORTEMENT EN COMPRESSION ET TRACTION DYNAMIQUE DE L'ACIER XC18

L'influence du choc répété sur le comportement plastique de l'acier XC18S en compression et traction dynamique a été étudiée, où on montre l'évolution de la loi de comportement (σ = f(ε)) en fonction du nombre de chocs. Le réarrangement des dislocations dépend du temps entre deux chocs et agit sur la valeur du coefficient de sensibilité de la contrainte à la vitesse de déformation ainsi que sur la valeur du saut de contrainte Ɗσ.The plastic behaviour of the mild steel (XC18S) have been studied in compression or tensile repetitive shocks. The stress-strain relation, [(σ = f(ε)], was discussed as a function of time and the number of shocks. The duration between two shots yields some effects on the dislocation arrangement. This changes the strain-rate sensitivity of the materials and also the value of stress increment Ɗσ after the previous shocks

DYNAMIC RESPONSE AND MICROSTRUCTURAL ASPECTS OF CP271 AND CP274 ALUMINIUM-LITHIUM ALLOYS

Le comportement mécanique et la microstructure des alliages d'aluminium- lithium CP271 et CP274 en chargement dynamique par traction et par compression sont étudiés. L'effet de la vitesse de deformation sur le comportement mécanique est étudiés dans la gamme des vitesses de déformation allant de 10-5 S-1 à 103 S-1 par des essais en traction à température ambiante. Les essais dynamiques sont réalisés au moyen du dispositif de barres de Kolsky. Les faciès de rupture et les processus de rupture sont analysés en microscopie électronique à balayage. Les essais en compression sont faits dans la gamme des vitesses de déformation de 10-3 103 diférentes valeurs de déformation dans le but de trouver la relation entre la déformation et la variation des cellules de dislocations. L'aspect des dislocations de tous les échantillons est étudié en microscopie électronique à transmission. La relation entre les dislocations caractéristiques, la contrainte d'écoulement et la déformation plastique est déterminée et discutée en fonction de la microstructure de dislocations observées. Tous les résultats sont comparés avec ceux obterus dans les conditions quassi-stqtiques. Finallement, un modèle de loi de comportement est introduit afin de comparer les résultats experimentaux aux résultats caculés pour décrire le co,portement dynamique de ces deux matériaux.The mechanical behaviour and microstructures of CP271 and CP274 Aluminium-Lithium alloys under dynamic loading by tension and compression were investigated. The strain rate effect on the mechanical behaviour has been studied by means of tension test in the strain rate range 10-5 S-1 to 103 S-1 at room temperature. Dynamic tests were performed with a split- Hopkinson bar. The fracture surface and failure processes are analyzed by scanning electron microscopy. Compression test were performed in the strain rate range from 10-3 to 103 S-1 at different strain values with one of the purposes which emphasis is to find out a relationship between strain and dislocation cell variations. The dislocation configurations of all specimens which are produced by deformation at each test have been investigated with the transmission electron microscopy technique. The relationship between dislocation characteristics, flow stress and plastic strain has been determined and is discussed in terms of the dislocation structure observed. All results are compared with those of quasi-static conditions. Finally, a constitutive model was introduced in order to compare the experimental and computed data and to describe the dynamic behaviour of those two materials

HIGH-STRAIN-RATE BEHAVIOUR OF CP-271 ALUMINIUM-LITHIUM

Among advanced materials for transport, the low density aluminium-lithium alloy look particularly attractive for the aeronautic and aerospace industries. The main topic of this study is aimed to focus the correlation of the fundamental mechanisms with respect to the high strain-rate behaviour of the CP-271 aluminium-lithium alloy. Specimens have been deformed in compression and torsion at strain-rate range from 10-3s-1 to 104s-1 ; the dynamic testing is done by the split-Hopkinson bars method. Comparison of the results between quasi-static and dynamic behaviour is done. CP-271 aluminum lithium alloy is quite sensitive to strain-rate. The testing results and the microscopic observation prove that the heat-treatment conditions have a great influence on the dynamic rupture property of the aluminium lithium alloys. These basic mechanical properties and microstructure relationships will help to a better comprehension of the behaviour of thèse Al-Li alloys. In addition, it helps to set up a guideline for the sélection of a more promising microstructure for a better impact strength of the material

ÉTUDE DU COMPORTEMENT DES COMPOSITES À FIBRES DE VERRE/ÉPOXY EN CISAILLEMENT À GRANDE VITESSE DE DÉFORMATION

Cette étude du comportement au choc des composites à résine époxy utilise le principe des barres de Kolsky en torsion modifiées pour le cisaillement. Une description succincte de la méthode est faite. Elle est suivie de résultats expérimentaux avec une discussion sur les problèmes rencontrés au plan expérimental. Il semble que la vitesse de déformation critique autour de 2000 s-1 pose le problème le plus important au niveau du comportement aux grandes vitesses de déformation des composites U.D. à matrice de résine. Des problèmes de délaminage généralisé, de cisaillement interlaminaire et d'élévation de température en cours de déformation à grande vitesse se sont posés.The principle of torsional Kolsky bars modified for simple shear tests are applied for this study on epoxy-resin and glass-fiber composites. A short description of the method is done. It is followed by discussions on problems encountered in the experimental results. It seems that a critical strain-rate around 2000 s-1 enhances an important point on the high-strainrate behaviour of U.D. composites with resin matrix ; Problems concerning generalized delamination, interlaminar shear and temperature increment during high strain-rate deformation are mentioned

MODÉLISATION DES LOIS DE COMPORTEMENT BASÉE SUR L'ÉVOLUTION DE LA MICROSTRUCTURE DANS UN LARGE DOMAINE DE VITESSES DE DÉFORMATION

Le thème principal de cette étude est le rôle de l'évolution structurale due aux influences de la température et de la vitesse de déformation dans les métaux cubiques centrés et cubiques à faces centrées. Nous examinons un schéma général pour construire les relations constitutives. Celles-ci sont illustrées par quelques courbes contrainte-déformation en cisaillement calculées numériquement et par une analyse appropriée des résultats expérimentaux.The main topic of this study is the involvement of structural evolution in strain rate and temperature effects for both FCC and BCC metals. A general scheme how to construct constitutive relations is discussed. This is illustrated by some numerical calculations of stress-strain curves and by proper analysis of experimental data

TRACTION ET CISAILLEMENT DYNAMIQUES D'UN COMPOSITE CARBONE/CARBONE TRIORTHOGONAL

Un matériau composite tri-orthogonal carbone/carbone (3D-BRAI) a été soumis à des essais de traction et de cisaillement dynamiques à l'aide du système de barres de Hopkinson ([MATH]). Les contraintes maximales de traction et de cisaillement dynamiques sont influencées par la vitesse de déformation, par contre, la sensibilité de la contrainte à la "limite d'écoulement" est relativement faible par rapport à celle de la contrainte maximale. Les observations microstructurales permettent de distinguer les différences dans le comportement de ces matériaux soumis à des sollicitations initiales différentes et des vitesses de déformation variées.A tri-orthogonal carbon/carbon composite (3D-PITCH) has been tested in dynamic tensile and shear loadings using split Hopkinson bar technique for strain rates between 102 and 103 s-1. The result shows high sensitivity of ultimate stress in comparison to the apparent yield stress in dynamic tensile and shear loading tests. Microstructural observation show the different features of fracture surfaces according to various strain rates and types of loading

COMPORTEMENT DES MONOCRISTAUX DE Fe-3% Si, SOUMIS AUX CONTRAINTES ÉLEVÉES ET TRÈS ÉLEVÉES

La déformation à grande vitesse des monocristaux de Fe-3% Si est étudiée en cisaillement e t compression dynamiques. Le but de cette étude est d'apporter à la compréhension des mécanismes de plasticité intervenant dans ce domaine une contribution qui ne soit pas empirique. Les aspects macroscopiques de la déformation : sensibilité à la vitesse de déformation, apparition du maclage mécanique, variation de la limite élastique en fonction de l'orientation et de la vitesse de déformation et leur corrélation avec les microstructures. Ceci permettra de postuler dans l'avenir proche une loi de comportement ayant un sens physique en accord avec l'examen des microstructures. Le maclage et spécialement les micro-macles ont fait l'objet d'une étude particulière. Cette étude apporte des informations très intéressantes sur la germination du maclage dans les cubiques centrés en relation avec la structure de coeur des dislocations vis.High strain-rate deformation of 3 % Si-Fe single-crystals under dynamise shear loading and compression is studied. The aim of this investigation is to bring more comprehension to plastic deformation mechanisms which intervene in this domain with a contribution which is non-empirical. The macroscopic aspects of the deformation : strain-rate sensitivity, appearence of mechanical, twinning, variation of elastic limit in function of crystal orientation and strain-rate and the correlation to microstructures. This will allow the postulation at the near future of a constitutive equation which has a physical meaning in agreement with microstructure observations. The twinning and specially microtwins are subjects of particular interests. This study brings veri interesting results on the germination of twinning in the b.c.c. metals and alloys in relationship with the core structure of screw-dislocations

CISAILLEMENT DYNAMIQUE MONO-AXIAL NOUVELLE MÉTHODE - PARTIE I

Une nouvelle méthode de l'étude du cisaillement mono-axial a été créée pour compléter celles déjà existantes (voir CAMPBELL, DOWLING, HARTMANN, STELLY et DORMEVAL...).A new method to study uni-axial shear has been developed in addition to the already existing ones (see CAMPBELL, DOWLING, HARTMANN, STELLY and DORMEVAL...)

Essais dynamiques a grandes deformations et a grandes vitesses de deformation des polymeres techniques. Machines d'essais et lois de comportement

CNRS AR 11455 / INIST-CNRS - Institut de l'Information Scientifique et TechniqueSIGLEFRFranc