Micro thermoréflectométrie pour l'étude de transformations structurales à l'échelle des grains de matériaux métalliques aéronautiques

par Maxime Ecochard

Projet de thèse en Systèmes embarqués et Informatique

Sous la direction de Thierry Sentenac et de Thomas Pottier.

Thèses en préparation à l'Ecole nationale des Mines d'Albi-Carmaux , dans le cadre de École doctorale Systèmes (Toulouse) , en partenariat avec ICA - Institut Clément Ader (laboratoire) et de MICS - Métrologie, Identification, Contrôle et Surveillance (equipe de recherche) depuis le 26-08-2019 .


  • Résumé

    La présente étude vise à aborder l'étude des phénomènes de couplages multi-physiques, thermomécaniques, et à analyser l'évolution de microstructure en fonction des propriétés, optiques et mécaniques, mesurées aux petites échelles sur le matériau. La finalité est la construction de lois de comportement thermomécaniques macroscopiques des matériaux à partir d'observation microscopique provenant des échelles fines de la microstructure et du grain. Ce travail de thèse s'inscrit dans la thématique des mesures multi-échelles en mécanique des matériaux qui sont dédiées à une meilleure compréhension des phénomènes thermomécaniques. Il se focalise sur le développement d'expérimentations réalisées sous différentes sollicitations purement thermomécaniques et / ou physiques et de méthodes de mesures in-situ à la fois de champs cinématiques et thermiques, à l'échelle locale. Ces expérimentations et ces méthodes ont pour objectif de fournir les propriétés mécaniques de matériaux hétérogènes à l'échelle des différents éléments microstructuraux en présence (phases, grains, fibres de texture, etc.) par la mesure des champs cinématiques et thermiques locaux. Lors d'essais interrompus, la microscopie électronique à balayage (MEB) voire microscopie optique (MO) ou la technique de diffraction des électrons rétrodiffusés (EBSD pour Electron BackScattered Diffraction en anglais) permettent d'accéder à la morphologie finale des grains (taille et forme), ainsi qu'à leur texture. Pour les essais in-situ, seules les techniques de mesures de champs telles que la corrélation d'images numérique (CIN) ou la thermographie offrent la possibilité de suivre l'évolution des champs de déformations, thermique et des propriétés de surface.

  • Titre traduit

    Micro thermoreflectometry for the study of structural transformations on the scale of grains of aeronautical metallic materials


  • Résumé

    The purpose of this study is to study the phenomena of multi-physical, thermomechanical coupling and to analyze the evolution of microstructure as a function of the optical and mechanical properties measured at small scales on the material. The aim is to construct macroscopic thermo-mechanical behaviour laws of materials from microscopic observations from fine scales of microstructure and grain. This thesis work is in line with the theme of multi-scale measurements in materials mechanics, which are dedicated to a better understanding of thermomechanical phenomena. It focuses on the development of experiments carried out under different purely thermomechanical and/or physical stresses and in-situ measurement methods for both kinematic and thermal fields at the local level. These experiments and methods aim to provide the mechanical properties of heterogeneous materials at the scale of the various microstructural elements present (phases, grains, texture fibres, etc.) by measuring local kinematic and thermal fields. During interrupted tests, scanning electron microscopy (SEM) or even optical microscopy (OEM) or Electron BackScattered Diffraction (EBSD) techniques provide access to the final grain morphology (size and shape) and texture. For in-situ tests, only field measurement techniques such as digital image correlation (DIC) or thermography offer the possibility to monitor the evolution of deformation fields, thermal fields and surface properties.