Incompatibilités de déformation : modélisations micromécaniques et applications aux matériaux cristallins fortement anisotropes - Université de Lorraine Accéder directement au contenu
Hdr Année : 2017

Incompatibilités de déformation : modélisations micromécaniques et applications aux matériaux cristallins fortement anisotropes

Résumé

My research activities deal with mechanical field predictions in strongly anisotropic crystalline materials in relation with strain incompatibilities ge- nerated by microstructural defects (dislocations, twins, grains). This issue is tackled according to several modeling approaches, which were confronted with observation (field measurements, mechanical tests at the micrometric scale, electron microscopy). The first one consists in crystal plasticity si- mulations enclosing a coupling with the transport of polarized dislocation densities, which makes it possible to account to some extent for the spatio- temporal organization of dislocations. The second way consists in the development of explicit analytical expressions of stresses and elastic rotations at plane interfaces in the context of heterogeneous anisotropic thermoelasticity with plastic distortions and grain boundary sliding. Such expressions pro- vide first order effects and allow to test a very large number of configurations thanks to instantaneous results. Micromechanical approaches have also been proposed to capture grain size effects during homogenization procedures from the physics of intra-granular processes. Finally, an elasto-viscoplastic self-consistent model was used to study the anisotropy and work hardening of titanium under tensile conditions from an assumption of different viscosities between slip families.
Mes activités de recherche concernent la prédiction des champs mécaniques dans les matériaux cristallins fortement anisotropes en lien avec les incompatibilités de déformation engendrées par les défauts de la microstructure (dislocations, macles, grains). Cette problématique a été abordée selon plusieurs approches de modélisation, à chaque fois confrontées à l’observation (mesures de champs, essais mécaniques à l’échelle micrométrique, microscopie électronique). La première consiste en des simulations de plasticité cristalline intégrant un couplage avec le transport des densités de dislocations polarisées, ce qui permet de rendre compte en partie de l’organisation spatio-temporelle des dislocations. La deuxième voie consiste en le développement de formules explicites des contraintes et rotations élastiques aux interfaces planes dans le cadre d’une thermoélasticité anisotrope hétérogène en présence de distorsions plastiques et de glissement au joint. De telles formules donnent des effets de premier ordre et permettent de tester un très grand nombre de configurations du fait de l’immédiateté des résultats. Des approches micromécaniques ont aussi été proposées pour capter les effets de taille des grains lors des procédures d’homogénéisation à partir de la physique des processus intra-granulaires. Enfin, un modèle auto-cohérent élasto-viscoplastique a été utilisé afin d’étudier l’anisotropie et l’écrouissage du titane en traction à partir d’une hypothèse de viscosités différentes entre familles de glissement.
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Dates et versions

tel-01559259 , version 1 (10-07-2017)
tel-01559259 , version 2 (21-09-2018)
tel-01559259 , version 3 (07-01-2024)

Identifiants

  • HAL Id : tel-01559259 , version 1

Citer

Thiebaud Richeton. Incompatibilités de déformation : modélisations micromécaniques et applications aux matériaux cristallins fortement anisotropes. Sciences de l'ingénieur [physics]. Université de Lorraine, 2017. ⟨tel-01559259v1⟩
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