The catastrophic development of shear localization in thermoviscoplastic materials

Résumé
Le couplage thermo-mécanique et l'adoucissement thermique sont les propriétés du matériau qui sont à l'origine du développement des bandes de cisaillement adiabatique. Cependant les défauts géométriques ou métallurgiques fournissent les sites où le processus de localisation de la déformation plastique est initié. Dans cet article, les effets de la forme et de l'amplitude des défauts sur la localisation de la déformation de cisaillement simple sont analysés à l'aide d'un modèle non linéaire : on formule des critères structurels de localisation asymptotique dans lesquels l'acuité des défauts module l'influence des facteurs rhéologiques, et l'on montre que, plus que leur amplitude, la forme des défauts permet d'interpréter la dispersion observée des déformations nominales à la rupture.

Abstract
Thermomechanical coupling and thermal softening are the critical material properties in the development of adiabatic shear bands. Besides the material effects, the sample geometrical imperfections and the material structural defects are regarded as providing the sites for the onset of the localization process. In this paper, the influence of the shape and size of the imperfections on the localization of the plastic flow in simple shear are analyzed within the framework of a nonlinear model : localization criteria are given in which the sharpness of the defects modulates the rheological effects. It is shown that, more than their size, the sharpness of the local imperfections may help to explain the observed scatter in the nominal failure deformation.