This paper deals with the implementation of an anisotropic plasticity constitutive equations exhibiting non-linear isotropic, kinematic hardening and coupled continuum ductile damage models. A fully implicit integration of the coupling constitutive equations is adopted and leads to two non-linear local scalar equations solved using the Newton method. The consistent local tangent modulus is obtained in a closed form by exact linearization of the algorithm. The numerical treatment of the proposed algorithm is implemented on ABAQUS using user interface material subroutines (UMAT and VUMAT). The performance of the present algorithm is assessed and bared out by numerical examples.

As 3D scanners and numerical simulation are now mature, we have made a benchmark by comparing simulation results with real forged parts. We did consider the complete forging process of a cylindrical part using hammer from the billet to the final part. This process has been simulated using a thermo-elasto-viscoplastic constitutive equation including the ductile damage with the implemented with the help of VUMAT subroutine provided by ABAQUS software. Before and after each step, the forged part is scanned and compared with the result of the FEM simulation in order to tune some of the process numerical simulation parameters.

A numerical study is undertaken to simulate failure of solder joint caused by cyclic shear deformation. A progressive ductile damage model is incorporated into the rate-dependent elastic-viscoplastic finite element analysis, resulting in the capability of simulating damage evolution and eventual failure through crack formation. It is demonstrated that quantitative information of fatigue life, as well as the temporal and spatial evolution of fatigue cracks, can be explicitly obtained.

Ce travail est dédié à l'approche avancée pour modéliser et simuler un procédé de mise en forme de tôles minces par emboutissage dans l'objectif d'optimiser l'évolution de l'endommagement au cours du formage. La méthode proposée permet de prédire l'instant et l'endroit d'apparition de l'endommagement dans une pièce mécanique avant sa réalisation physique. Une approche locale basée sur le couplage fort entre le comportement élasto-plastique anisotrope à écrouissage mixte (isotrope et cinématique) non-linéaire et un endommagement ductile supposé isotrope est proposée. Les aspects numériques et théoriques des équations constitutives du modèle couplé seront présentés ainsi que la réduction des équations. La résolution globale du système d'équations est réalisée par un schéma dynamique explicite. La procédure est appliquée à la prévision de défauts dans un procédé d'emboutissage de type Swift. En dernier les résultats des simulations sont comparés à ceux de l'expérience.

Ce travail est consacré à la présentation d'une nouvelle méthodologie de prévision de l'usinage par enlèvement de copeau. Cette méthodologie est basée sur le couplage fort entre le comportement thermo-mécanique et l'endommagement ductile. Elle utilise également une adaptation de la taille des éléments en fonction de critères physiques (endommagement, plasticité, ...) et géométriques (courbures locales, ...). Cette approche est étudiée et comparée à l'approche classique basée sur le simple écoulement visco-plastique.