Effet de la mophologie tri-dimensionnelle et de la taille de grain sur le comportement mécanique d’agrégats polycristallins

par Ilhem Zeghadi

Thèse de doctorat en Sciences et génie des matériaux

Sous la direction de Samuel Forest.

Soutenue en 2005

à Paris, ENMP .

  • Titre traduit

    Three-dimensional morphology and gan size effect on the mecanical behaviour of polycrystalline aggregates


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  • Résumé

    Les modèles continus de plasticité cristalline appliqués aux calculs de polycristaux métalliques sont efficaces pour voir le comportement mécanique global du polycristal à partir des lois de comportement du monocristal. On obtient également les champs de contraintes et déformations locaux dans les grains. Ceci est rendu possible à l’aide de simulations par éléments finis sur un volume élémentaire représentatif d’agrégat et les modèles d’homogénéisation numérique. Ces approches échouent néanmoins pour décrire les effets d’échelle classiquement observés en métallurgie physique et dont l’archétype est l’effet de taille de grain. Un modèle de plasticité cristalline de Cosserat appliqué dans le cas du comportement élastoplastique d’agrégats polycristallins d’acier IF ferriques est proposé. Il introduit dans sa formulation un terme associé à la courbure de réseau et permet de reproduire numériquement un effet analogue à la loi de Hall-Petch. Une autre limite de la plasticité cristalline est liée à l’étape de validation expérimentale locale. L’information expérimentale est en général, disponible à la surface de l’éprouvette. La géométrie des grains sous la surface est inconnue et est le plus souvent introduite dans les calculs par extension des joints de grains perpendiculairement à la surface. L’écart observé entre les résultats du calcul et expérimentaux peut être expliqué par l’erreur qu’introduit ce choix. On donne ici un minorant de cette dispersion qui est de l’ordre de 30% en élasticité et supérieure à 50% en élastoplasticité ce qui amène à considérer avec prudence l’identification d’une loi de comportement à partir des seules mesures de surface.

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Informations

  • Détails : 1 vol. ( 123 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 119 réf.

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