Recherche Avancée

Thèse soutenue

Modélisation micromécanique et calcul par éléments finis du comportement de matériaux en cours de transformations de phases : cas des transformations perlithique et martensitique d'alliages ferreux

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Auteur / Autrice : Jean-François Ganghoffer
Direction : Sabine Denis
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique et énergétique
Date : Soutenance en 1992
Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de science et génie des matériaux et de métallurgie (Nancy ; ....-2008)

Résumé

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Nous avons développé une modélisation micromécanique par éléments finis du comportement d'un matériau biphasé en cours d'évolution structurale. Nous étudions un volume représentatif du matériau dans lequel progresse la transformation de phase (caractérisée par une déformation et un changement de propriétés mécaniques). Nous avons tout d'abord modélisé une transformation par diffusion, pour laquelle la déformation résulte ici de l'orientation de l'écoulement plastique par l'état de contrainte local. Les principaux résultats obtenus concernent l'évolution de la plasticité de transformation avec l'avancement de la transformation et avec la contrainte appliquée, que nous avons reliée aux états mécaniques locaux. Nous avons traité ensuite le cas plus complexe d'une transformation martensitique, pour laquelle l'avancement et l'orientation du produit formé dépendent des contraintes internes générées via un critère thermodynamique. La déformation de transformation se compose dans ce cas d'un cisaillement et d'un changement de volume. Les concepts micromécaniques ont été introduits dans un modèle à l'échelle du grain. Les résultats obtenus décrivent les effets d'interaction entre les champs mécaniques locaux et la formation des variants de martensite et la simulation fournit la contribution respective de chacun des deux mécanismes de plasticité de transformation