Introduction à la plasticité
Plasticité en mise en forme - Rappels de base, faits expérimentaux

Cette approche est basée sur la mécanique des milieux continus. Nous en ferons un bref rappel préliminaire. On pourra dans ce sens consulter les ouvrages généraux [1] à [5].

Nous utiliserons des notations très voisines en distinguant tous les vecteurs et les tenseurs par des caractères gras, les scalaires étant notés avec les caractères usuels.

On adopte en outre la convention d’Einstein de sommation par rapport aux indices répétés.

Ce texte est une remise à jour de celui rédigé par Jean-Loup Chenot [15]. Nous nous attacherons dans cette nouvelle version à décrire de manière plus étendue le comportement plastique des matériaux métalliques, car le développement des techniques de simulation numérique [6] permet maintenant de tenir compte du comportement réel des matériaux métalliques de manière beaucoup plus précise que dans les approches plus anciennes [2].

Cette tendance s’inscrit dans la nécessité d’améliorer la productivité des opérations de mise en forme par :

• diminution des coûts et délais de conception et mise au point des opérations ;

• amélioration de la qualité des pièces ;

• réduction du coût des opérations de finition (reprise d’usinage, traitements thermiques ou de surface).

Tout de suite, nous allons faire quelques rappels préliminaires des notions nécessaires de mécanique des milieux continus, présenter le comportement des métaux en sollicitation uniaxiale (traction), puis les essais complémentaires disponibles (torsion, flexion).

Nous terminerons sur les descriptions courantes de ce comportement à froid et à chaud.

Les notions de RPP (corps rigide-plastique), de plasticité des métaux à froid et à chaud seront, par contre, traitées à part dans les dossiers respectifs [16], [17] et [18].

En premier lieu notons que la théorie de la plasticité classique [1] correspond à une simplification, ou une idéalisation, des faits expérimentaux rappelés ici.

Nous verrons ensuite comment enrichir la théorie pour tenir compte du comportement réel des matériaux avec une meilleure précision. Auparavant, rappelons comment on décrit l’état de contrainte et de déformation d’un milieu continu.