Caractérisation expérimentale et modélisation du comportement du cuivre en grandes déformations : sensibilité à la vitesse

The subject of the thesis was to analyse the rate sensitivity of polycrystalline copper at large strains, order of 300 % in shear. This subject has not been so far explored and literature sources are extremely limited. On the other hand there is a great interest in including the rate effects in constitutive modelling. The torsional Hopkinson Bar (Kolsky apparatus) has been used to study the rate affects at high strain rates. At lower strain rates in shear than 300 s-1, a fast torsion machine was also employed. New computer programs developed in this purpose permitted for complete analyses of the shear stress vs. shear strain curves at different strain rates. Tests with changes of strain rate have also been performed and the results studied within the framework of constituve modelling based on evolution of the mean dislocation densites. In general, application of the constitutive formalism based on evolution of microstructure and thermal activation (rate sensitivity of strain hardening and instantaneous rate sensibility) gave good results in modelling and comparison with experimental dataL'influence de l'effet de changement de vitesse de déformation sur le comportement plastique du cuivre est bien connue, mais il n'existe, dans la littérature, que très peu d'essais systématiques permettant la mise en évidence de cet effet en grandes déformations. C'est dans ce but que nous avons mis au point et réalisé un programme d'essais des éprouvettes de cuivre sur un dispositif des barres de Kolsky en torsion. Les nombreux résultats expérimentaux ont permis de tracer des courbes contraintes-déformations à différentes vitesses de déformation ainsi qu'avec changement de vitesse. Les comparaisons avec les calculs obtenus à partir d'un modèle basé sur l'évolution de la structure (densité de dislocation) ainsi que l'activation thermique sont en bon accord et montrent la nécessite de tenir compte de deux types de sensibilités : une sensibilité instantanée à la vitesse et une sensibilité de l'écrouissage à la vitess