Prévision et simulation EF du maclage thermique par une approche en champ complet – Application aux superalliages à base nickel.

par Julien Fausty

Projet de thèse en Mécanique numérique et Matériaux

Sous la direction de Nathalie Bozzolo et de Marc Bernacki.

Thèses en préparation à Paris Sciences et Lettres , dans le cadre de SFA - Sciences Fondamentales et Appliquées , en partenariat avec Centre de Mise en Forme des Matériaux (laboratoire) , Métallurgie Structure Rhéologie (equipe de recherche) et de École nationale supérieure des mines (Paris) (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-10-2016 .


  • Résumé

    L'évolution considérable des moyens de calcul, des méthodes numériques et des techniques expérimentales permet aujourd'hui d'avoir accès à l'information locale au cœur de la matière et de la modéliser. De nouvelles stratégies de modélisation commencent donc à apparaître où la physique considérée dans les simulations à l'échelle macroscopique se nourrit de simulations réalisées à l'échelle de la microstructure. Cette thématique en pleine expansion sera bientôt indispensable pour l'élaboration et la mise en forme des matériaux du futur. C'est dans cette thématique du ”Matériau Numérique” que s'inscrit ce sujet de thèse. Les macles sont des éléments microstructuraux présents dans les superalliages à base nickel et interviennent à la fois dans les mécanismes métallurgiques d'évolution microtructurale en mise en forme et dans le comportement du matériau en service. Il est donc essentiel de les prendre en considération dans les simulations numériques. Ce travail de thèse se concentrera sur l'amélioration d'un normalisme de type level-set, développé pour la modélisation en champ complet de la recristallisation et de la croissance de grains, pour permettre la prise en compte des macles. Une partie du travail sera consacré à l'introduction de macles lors de la génération de polycristaux représentatifs en 3D. Une autre partie visera à modéliser l'apparition de macles lors de la recristallisation du matériau et l'impact des macles sur la cinétique de recristallisation elle-même. Ce travail s'appuiera sur de nombreux développements récents réalisés au sein de l'équipe d'encadrement, tant du point de vue de la compréhension des mécanismes de maclage que du point de vue de la simulation des mécanismes métallurgiques par des méthodes numériques avancées.

  • Titre traduit

    Prediction and simulation of thermal twinning using finite element analysis full field modelling - Applications to nickel based superalloys.


  • Résumé

    Annealing twins are phenomena that are poorly understood in literature today. The goal of this project is to help advance the understanding of their apparition and evolution during the entire annealing process. This will be undertaken through a numerical approach with validation through experimental data.