Élaboration et caractérisation de films minces en alliage à mémoire de forme. Modélisation en grandes déformations de leur comportement pseudo-élastique

Sputter deposition and characterisation of thin film shape memory alloys large displacement modelling of pseudo-elastic behaviour

• Auteur / Autrice : Sylvain Moyne
• Direction : Christian Lexcellent
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Besançon

Résumé

Les films minces en alliage a memoire de forme (amf) ont un potentiel important pour devenir des mecanismes d'actionnement de micro-dispositif. Ils developpent de grands efforts ou de grands deplacements. Le ratio travail par unite de volume est beaucoup plus important avec ce principe d'actionnement. Dans ce travail, nous allons caracteriser grace a leurs proprietes electriques, calorimetriques et mecaniques des films minces d'amf en nickel-titane (niti). Les proprietes mecaniques des films minces de niti sont obtenues grace aux essais de gonflement de membrane et de nano-indentation. Apres cette premiere etude, un modele tridimensionnel est propose pour l'analyse et la prediction du comportement pseudo-elastique des alliages a memoire de forme en grandes deformations en tenant compte de la dissymetrie de comportement en traction et en compression. La modelisation mecanique est basee sur une formulation en referentiel tournant non-materiel. Pour la modelisation numerique, un schema predicteur - correcteur est utilise. Dans le cas des structures de tres faible epaisseur, l'approche developpee integre la specificite d'un element de coque a trois nuds pour pallier le probleme du verrouillage en cisaillement transverse. Pour tester la modelisation du comportement pseudo-elastique, plusieurs essais ont ete effectues. Les resultats obtenus sont satisfaisants.