Contribution à l'étude du comportement élastoplastique d'agrégats polycristallins par homogénéisation numérique FFT

par Abderrahim Belkhabbaz

Thèse de doctorat en Mécanique option Matériaux

Sous la direction de Brigitte Bacroix et de Renald Brenner.

Soutenue en 2013

à Paris 13 , dans le cadre de École doctorale Galilée (Villetaneuse, Seine-Saint-Denis) .

Le jury était composé de Jia Li, Nicolas Rupin.

Les rapporteurs étaient Benoît Appolaire, Véronique Aubin.

mots clés

• Homogénéisation numérique FFT
• Élastoplasticité -- Déformations (mécanique)
• Écrouissage
• Polycristaux

Résumé

Ce travail est consacré à l’étude de la réponse élasto-plastique des polycristaux CFC à petites déformations en utilisant une approche d’homogénéisation numérique FFT qui permet d’aborder en détail l’influence des microstructures polycristallines spécifiques sur le comportement macroscopique et l’hétérogénéité des champs. Les microstructures utilisées sont soit obtenues par le procédé de Voronoï ou 3D reconstruite à partir des rayons X de tomographie. L’objectif de cette étude est double. Tout d’abord, cet outil numérique est utilisé pour caractériser la contrainte d’écoulement de polycristaux CFC non texturés et texturés ainsi que l’hétérogénéité des champs locaux dans le cadre de plasticité indépendante du temps. Pour atteindre cet objectif, deux différents critères de plasticité locaux sont utilisés : la loi-type Schmid et sa version régularisée proposé par Gambin. Les résultats obtenus sont discutés par rapport aux limites disponibles et les estimations obtenues avec l’approche de Hill-Hutchinson incrémental. Deuxièmement, la dépendance entre l’orientation et la cinétique d’écrouissage dans le régime élasto-plastique transitoire est étudiée en utilisant une loi de type Kocks-Mecking. Les moyennes des densités de dislocations pour les différentes orientations cristallines sont comparées avec les résultats expérimentaux et la modélisation disponible dans la littérature.

Titre traduit

Contribution to the study of the elastoplatic response of CFC polycritals by using FFT numerical approach

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