Vers une meilleure prédiction des limites de formabilité des matériaux polycristallins à structure hexagonale.

par Mohamed yassine Jedidi

Projet de thèse en Mécanique-matériaux

Sous la direction de Farid Abed-Meraim et de Mohamed Ben bettaieb.

Thèses en préparation à Paris, ENSAM en cotutelle avec l'Université de Sfax , dans le cadre de École doctorale Sciences des métiers de l'ingénieur (Paris) , en partenariat avec LEM3 - Laboratoire d Etude des Microstructures et de Mécanique des Matériaux (laboratoire) depuis le 01-01-2017 .


  • Résumé

    L'objectif de cette thèse est d'étudier la formabilité des matériaux à structure cristallographique hexagonale qui sont de plus en plus utilisés dans les industries technologiques de pointe (industrie aéronautique, aérospatiale, etc.). Après une étape de compréhension de la physique des différents mécanismes de plasticité (glissement, maclage…), plusieurs modèles de comportement seront identifiés et enrichis pour décrire d'une manière pertinente le comportement mécanique des matériaux HCP (magnésium, titane…). Ces modèles sont/seront intégré numériquement en développant des schémas numériques assurant à la fois la robustesse et la fiabilité de l'intégration. Ils seront ensuite couplés avec plusieurs critères de localisation : l'approche par imperfection initiale de Marciniak-Kuczynski et l'approche de bifurcation de Rice. L'effet de plusieurs phénomènes et paramètres mécaniques sur la prédiction de la ductilité sera particulièrement analysé. Les résultats numériques, en termes de limites de formabilité, seront comparés avec des résultats expérimentaux. Une fois validés, les différents outils numériques développés dans le cadre de cette thèse seront utilisés pour aider à l'optimisation des procédés de mise en forme des matériaux hexagonaux.

  • Titre traduit

    Towards a better prediction of the ductility limit of hexagonal polycristalline materials


  • Résumé

    The aim of this thesis is to study the formability of hexagonal close packed (HCP) materials, which are being increasingly used in a wide range of engineering applications (aircraft and aerospace industries). After the step of the understanding of the physical phenomena and the different mechanisms that contribute in the plastic deformation (shearing, twinning…), a set of constitutive frameworks will be selected from the literature and improved. These different frameworks will be numerically integrated by implementing numerical schemes ensuring the accuracy and the robustness of the integration. The used models will be coupled with two main ductility criteria: the initial imperfection approach of Marciniak-Kuczynski and the bifurcation theory. The effect of some phenomena and mechanical parameters on the predicted limit strains will be particularly studied (reduced order of crystalline plasticity). The results obtained by phenomenological models will be compared by various experimental results. Once fully developed, assessed and validated, the numerical tools based on the above described modeling will be advantageously used to help in the optimization of mechanical properties (crystallographic texture…) in order to improve the formability of HCP materials.