Contribution à la modélisation du comportement mécanique du verre : études des relations entre densification et indentation

par Solène Gicquel

Thèse de doctorat en Mécanique

Sous la direction de Tanguy Rouxel.

Soutenue en 2009

à Rennes 1 .


  • Résumé

    Ce travail de thèse, articulé en deux parties, se base sur l’étude des déformations permanentes observées expérimentalement dans les verres soumis à de très hautes pressions. Ce phénomène est aussi appelé densification. Mon travail s’articule autour de la modélisation d’une indentation Vickers des verres d’oxydes. L’objectif est ainsi de comprendre et d’identifier les rôles propres de chacun des mécanismes supposés à l’origine de la densification : la déformation par cisaillement et la compression hydrostatique, ainsi que leurs interactions. Une première étude effectuée dans le cadre de l’élasticité linéaire a mis en évidence le besoin d’une modélisation plus à même de rendre compte des déformations observés. Une seconde étude a consisté à écrire différents modèles de comportement et à les implémenter dans un code de calcul par éléments finis (Cast3M). Les modèles ont été choisis afin d’autoriser une dissociation des rôles du cisaillement et de la pression hydrostatique, nécessaire à la mise en évidence de leur rôle commun dans le phénomène de densification. Par ailleurs, la mise en place d’un couplage entre les propriétés élastiques des matériaux et la pression, observées expérimentalement et ajoutés à nos modèles de comportement, nous permet une meilleure description de l’essai d’indentation.

  • Titre traduit

    Contribution to the modeling of the mechanical behavior of glass : relationship between densification and indentation


  • Résumé

    This work aims at improving the modelisation of mechanical behaviour of silica and silicate glasses during indentation. First we focused on measurement of permanent deformation observed in hydrostatic compression and indentation test, which is a change in volume called densification. Using an elastic model, both in analytical models of contact and in finite element simulation, we estimated such volume. In a second time, we proposed a constitutive model in order to evaluate the respective role of different type of deformation : shear stress and densification. These models were implemented to a finite element software (Cast3M). We also included in our models the pressure dependance of elastic properties, observed during compressive test, in order to improve the description of the comportment in indentation.

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La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (146 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 139-142

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Rennes I. Service commun de la documentation. Section sciences et philosophie.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TA RENNES 2009/31
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