Dislocations et processus elementaires de la plasticite dans les metaux cfc : apports des simulations a l'echelle atomique

par DAVID RODNEY

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Yves Bréchet.

Soutenue en 1999

à l'INP GRENOBLE .

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  • Résumé

    Nous presentons deux etudes par simulation a l'echelle atomique de processus elementaires de la plasticite dans les metaux cfc. La premiere etude a pour objet la simulation par dynamique moleculaire, dans un cristal de nickel, des interactions entre une dislocation coin et des boucles interstitielles glissiles du type de celles qui se forment sous irradiation dans les cascades de deplacements. Les simulations permettent de distinguer plusieurs mecanismes d'interaction menant a l'absorption et a l'entrainement des boucles par la dislocation. Ces mecanismes permettent d'expliquer pour partie la formation de bandes claires dans les materiaux irradies et deformes. Les simulations permettent aussi de quantifier l'effet des boucles glissiles sur le durcissement sous irradiation, notamment par l'evaluation de contraintes de liberation de la dislocation pour certains mecanismes d'ancrage. La seconde etude commence par la generalisation a trois dimensions de la methode dite quasicontinue (mqc) qui est une methode de simulation multiechelle fondee sur le couplage entre techniques atomistiques et methode des elements finis. La mqc permet de simuler les regions de curs de dislocation a l'echelle atomique tout en simulant le reste du cristal avec une resolution inferieure grace a une discretisation des champs de deplacement par la methode des elements finis. La mqc est ensuite testee sur la simulation de la formation et de la rupture de jonctions entre dislocations dans un cristal d'aluminium. La comparaison des simulations avec un modele elastique de jonctions montre que la structure et la resistance des jonctions sont dominees par des effets elastiques de tension de ligne, comme le supposaient les theories classiques.

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Informations

  • Détails : 182 p.
  • Annexes : 117 ref.

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