Approche micromécanique et simulation numérique par éléments finis de la transformation martensitique sous contrainte

par Youhai Wen

Thèse de doctorat en Science et ingénierie des matériaux

Sous la direction de Sabine Denis.

Soutenue en 1997

à Vandoeuvre-les-Nancy, INPL .

Les rapporteurs étaient Etienne Patoor, André Pineau.


  • Résumé

    Nous avons développé un modèle micromécanique bidimensionnel basé sur la méthode des éléments finis pour simuler la transformation martensitique sous contrainte dans un grain. La transformation avance par la formation successive de plaquettes dans le grain. Elle est gouvernée par un critère thermodynamique qui tient compte des forces motrices chimique et mécanique et de l'énergie résistive (énergie de déformation dans les phases). À l'aide de ce modèle, nous avons étudié l'effet des contraintes internes associées au processus de transformation sur la cinétique de transformation, sur les arrangements structuraux dans le grain et sur la déformation de plasticité de transformation pour différents niveaux de contrainte appliquée. Les résultats de cinétique de transformation montrent que le domaine de température de transformation s'étend lorsque la contrainte appliquée augmente pour un matériau ayant un comportement élastique. Pour un comportement élastoplastique des phases, le même effet est observé pour des niveaux de contrainte appliquée faibles et un effet inverse lorsque la contrainte augmente. Lorsque la transformation se produit sans contrainte appliquée, nous obtenons des arrangements structuraux caractérisés par des plaquettes autoaccommodantes. Sous une contrainte appliquée, un effet d'orientation des plaquettes apparait ; il décroit avec l'avancement de la transformation. Cet effet d'orientation est plus marqué pour un comportement élastoplastique des phases que pour un comportement élastique. L'analyse de la déformation de plasticité de transformation a permis de séparer la contribution de déformation due à l'orientation des plaquettes de celle liée à l'accommodation plastique anisotrope. Finalement, nous montrons que le modèle permet de traduire les principales tendances données par les observations expérimentales pour un alliage à mémoire de forme et pour des alliages ferreux (FeNiC)

  • Titre traduit

    Micromechanical approach and numerical simulation by finite elements of martensitic transformation under stress


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Informations

  • Détails : 1 vol. (120 p.)
  • Annexes : 92 réf.

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