Caractérisation et modélisation micromécanique du comportement et de l'endommagement d'un composte à matrice métallique Al/SiCp

par Nadine Bourgeois

Thèse de doctorat en Mécanique et matériaux

Sous la direction de Didier Baptiste.


  • Résumé

    Cette étude concerne le comportement en traction d'un composite aluminium renforce par 15% de particules de carbure de silicium, fabrique par pulvérisation-dépôt, extrudé, puis traité t6 ou t4. La géométrie et la répartition des renforts ont été mesurées par analyse d'images. Des essais de traction monotones ou avec charges et décharges ont permis une caractérisation globale du comportement et aussi une mesure de l'évolution de l'endommagement a travers celle du module d'Young. Les mécanismes d'endommagement ont été identifies lors d'essais dans l'enceinte d'un M. E. B. L'endommagement correspond à des ruptures de renforts. Suivant l'état métallurgique, l'amorçage se produit pour des déformations macroscopiques plus ou moins importantes. La modélisation du comportement de ce composite par une technique d'homogénéisation constitue la deuxième partie de ce travail. Le modèle utilisé, inspiré de la théorie d'Eshelby, est celui de Mori et Tanaka. L’extension de ce modèle au comportement élastoplastique utilise le concept de modules sécants et de contrainte équivalente de Von Mises. L’amorçage et l'évolution de l'endommagement sont décrits par l'introduction d'un critère statistique de rupture des particules, suivant une loi de Weibull. Les paramètres de Weibull ont été calés sur des mesures de fraction volumique et de taille des particules cassées. Des calculs par éléments finis ont permis de justifier le choix du comportement du renfort endommage équivalent qui remplace le renfort rompu. Le modèle a permis finalement de calculer le comportement du composite en traction pour les deux traitements thermiques. Les valeurs des paramètres introduits dans le modèle sont choisies en fonction des résultats expérimentaux. Courbes de traction, quantités et tailles de particules cassées, évolutions du module d'Young, prédites et mesurées sont très peu différentes

  • Titre traduit

    Behavior and damage of an Al/SiCp metal matrix composite : characterization and micromechanical modelling


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Informations

  • Détails : 1 vol. (179-A64 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 93 réf.

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  • Bibliothèque : CentraleSupélec. Bibliothèque.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TH 56059
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