Modélisation micromécanique de l'écrouissage des matériaux polycristallins contenant des hétérogénéités intragranulaires : Introduction à l'endommagement ductile

par Napo Bonfoh

Thèse de doctorat en Sciences de l'ingénieur. Mécanique et Matériaux

Sous la direction de Paul Lipinski.

Soutenue en 2001

à Metz .


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  • Titre traduit

    Micromecanical modelling of the hardening of polycrystalline materials containing intragranular heterogeneities : Introduction to the ductile damage


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  • Résumé

    L'étude propose une modélisation microéconomique du comportement élastoplastique d'un matériau polycristallin contenant des hétérogénéités intra-granulaires. Elle est basée sur une homogénéisation à double échelles pour rendre compte de l'influence des hétérogénéités intra-cristallines présentés dans un matériau métallique, dans la description de l'écrouissage et de l'endommagement ductile. Des interactions ont en effet lieu entre ces particules étrangères et les dislocations au cours du glissement cristallographique, selon le mécanisme d'Orowan avec la formation des boucles de dislocations. Une première transition, micro-meso permet de déduire une relation constitutive du comportement du monocristal contenant des particules. Le comportement du grain hétérogène (monocristal + particules) est déduit de la formulation classique de la plasticité cristalline basée sur le glissement cristallographique et le critère de Schmid. Une seconde transition méso-macro à l'aide d'une formulation autocohérénte, conduit à la détermination du comportement élastoplastiquue du polycristal. Ce comportement équivalent est caractérisé par un écrouissage mixte anisotrope et cinématique résultant de l'évolution de la microstructure inter- et intra-granulaire. Les résultats ont été analysés à la lumière des contraintes internes du deuxième et troisème ordre développées pendant l'écoulement plastique. La forte polarisation des contraintes internes du troisième ordre localisées dans le grain hétérogène est à l'origine de la nucléation des microcavités par décohésion de l'interface crystal/particule. La croissance de cavités résulte de la déformation plastique du cristal environnant selon le principe de la conservation de masse. La variation de la porosité a été analysée en fonction de la microstructure de grain et du mode de chargement pour mettre en évidence la sensibilité du matériau endommagé à la triaxialité de la contrainte appliquée

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Informations

  • Détails : 1 vol. (168 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. en fin de chapitres

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