Simulation DEM des matériaux élasto-plastiques endommageables

Abstract

De nos jours, la majorité des procédés de fabrication sont simulés à l'aide des méthodes basées sur la mécanique des milieux continus comme, par exemple, la méthode FEM. Ces méthodes de simulation trouvent souvent des difficultés pour simuler certains phénomènes complexes comme le frottement, l'écoulement de matière... typiquement liés aux procédés de mise en forme. La méthode des éléments discrets (DEM) a désormais montré son adéquation à certains de ces problèmes, notamment ceux liés à la fracture du matériau et au contact sec en présence d'un troisième corps. Néanmoins, elle doit être adaptée pour simuler le comportement mécanique d'un matériau continu élasto-plastique. Ce travail décrit une méthode pour simuler des matériaux élasto-plastiques avec la DEM. Le matériau est modélisé par des sphères de différentes tailles afin d'obtenir un domaine compact et isotrope. La loi d'interaction entre les éléments discrets est basée sur un potentiel de Lennard-Jones. Un algorithme de détection de surfaces est implémenté afin de suivre la propagation des fissures créées lors des chargements en traction. Finalement, l'influence des différents paramètres de la loi d'interaction a été étudiée.