New methodologies based on the concept of representative strain for mechanical characterization by indentation of metallic materials

Pour déterminer les propriétés mécaniques des matériaux par indentation sphérique, nous proposons dans ce travail différentes définitions de déformations représentatives. L’application de ces définitions de déformations représentatives doit se faire en identifiant en premier lieu, les paramètres mécaniques de la loi d’Hollomon qui aboutissent aux grandeurs physiques les plus proches du matériau indenté à caractériser. Une fois ces paramètres identifiés, les déformations représentatives sont obtenues à partir du calcul du gradient des grandeurs mesurées en fonction des paramètres mécaniques identifiés. Nous nous sommes appuyés sur le modèle dérivable de Lee et al. pour appliquer nos définitions de déformations représentatives. Les résultats montrent, malgré les limitations du modèle reconstruit, qu’il est possible de retrouver des points, de coordonnées (contraintes représentatives; déformations représentatives), très proches de la loi d'écrouissage obtenues par essais de traction. Enfin, nous proposons nos propres modèles numériques dérivables permettant de prédire les grandeurs physiques d’indentation sphériques avec grande précision pour les matériaux métalliques et nous l'appliquons avec succès à la caractérisation mécanique de matériaux métalliques.To determine the mechanical properties of materials by spherical indentation, we propose in this work different definitions of representative strains. The application of these definitions of representative strains must be done by first identifying the mechanical parameters of Hollomon's law that lead to the physical quantities closest to the indented material to be characterized. Once these parameters are identified, the representative strains are obtained from the calculation of the gradient of the measured quantities according to the identified mechanical parameters. We used the derivable model of Lee et al. to apply our definitions of representative strains. The results show, despite the limitations of the reconstructed model, that it is possible to find points, with coordinates (representative stresses; representative strains), very close to the strain hardening law obtained by tensile testing. Finally, we propose our own derivable numerical models to predict the physical quantities of spherical indentation with high accuracy for metallic materials and we apply it successfully to the mechanical characterization of metallic materials