Etude des mécanismes microscopiques de la déformation cyclique

par Jean Chicois

Thèse de doctorat en Génie des matériaux

Sous la direction de Roger Fougères.


  • Résumé

    [Le comportement microstructure de l'aluminium 5N soumis à une déformation cyclique (fatigue) a été étudié et modélise en termes d'interactions dislocations défauts cristallins. La majorité des études effectuées à ce jour ont porté sur le cuivre et comportent trois aspects: évolution des paramètres mécaniques, étude de la microstructure au MET sur états fatigués et modélisation. Nous proposons une nouvelle approche qui repose plus particulièrement sur l’étude du comportement dynamique des dislocations au cours de la fatigue elle mème. L'aluminium a été choisi car il se prête particulièrement bien à cette approche. Une machine de fatigue originale, à cinématique purement élastique, permettant un contrôle rigoureux des conditions de sollicitation a été construite. Elle couvre la gamme de déformation (10(exp-6) -10(exp-2)) nécessaire à l’étude des interactions dislocations défauts cristallins, entre -200"C et +200"C. De plus une chaîne de mesure d'atténuation ultrasonore lui est associée afin d'obtenir des données sur la mobilité des dislocations. L’informatisation de l'ensemble permet une exploitation optimum des mesures tant mécaniques qu'ultrasonores. Les résultats expérimentaux ont porté sur l'aluminium sous deux états recuit et pré-fatigué à saturation. Ils mettent en évidence deux domaines aux faibles amplitudes de déformations < (3x10(exp-5)), l’interaction dislocations atomes en solutions solides contrôle la déformation aux amplitudes plus élevées l’interaction dislocations-dislocations devient devient prépondérante. Cette interaction présente une forte caractéristique athermique et sous certaine conditions de chargement un comportement dissymétrique. Une modélisation reposant sur les concepts de matériaux composites (phase dure → les parois des cellules et phase molle → l’intérieur des cellules) et faisant intervenir la notion de contrainte de compatibilité est proposé pour rendre compte de l’évolution de la contrainte et du comportement dynamique des dislocations. La corrélation des résultats expérimentaux (mécaniques, ultrasonores et émission acoustique) avec ceux du modèle confirme la validité des hypothèses proposées. Cette approche s'inscrit dans une étude plus vaste sur l'endommagement et a permis d'enrichir nos connaissances sur les mécanismes microsrtucturaux de la déformation cyclique. ]

  • Titre traduit

    = Study of microscopic mechanisms involved in cyclic strain : development of new approach, application to aluminium


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Informations

  • Détails : 1 vol. (163 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 156-160

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées (Villeurbanne, Rhône). Service Commun de la Documentation Doc'INSA.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : C.83(921)
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