Évolutions propres de la microstructure de dislocations et conséquences sur le comportement élastoplastique des métaux

Overall softening and anisotropy related with formation and evolution of dislocation microstructure

• Auteur / Autrice : Laurent Langlois
• Direction : Marcel Berveiller
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Metz
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LPMM - Laboratoire de Physique et Mécanique des Matériaux - FRE 3236

Mots clés

Mots clés contrôlés

Déformations (mécanique)

Dislocations dans les métaux

Élastoplasticité

Métaux

Résumé

Dans ce travail, on propose un modèle du comportement élasto plastique des métaux soumis à des chargements monotones et séquentiels. Celui-ci est base sur une représentation biphasée de la microstructure cellulaire de dislocations. La première phase représente l'intérieur des cellules et la seconde les murs de dislocations. L'aspect évolutif de cette microstructure est pris en compte en considérant l'interface entre les cellules et les murs comme une frontière libre. L'accumulation dans les murs des dislocations traversant les cellules définit un processus d'écrouissage non local. En supposant un champ de déformation plastique uniforme par morceau et en considérant des cellules ellipsoïdales, on calcule dans un premier temps, l'énergie libre du système. On établie ensuite l'expression des forces critiques associées à l'écoulement plastique des deux phases et à la morphologie des cellules. Dans une troisième partie, les résultats numériques sont présentés pour des chargements monotones et séquentiels. Ces résultats montrent notamment qu'un adoucissement macroscopique peut être obtenu sous la forme d'une déstabilisation de la microstructure de dislocations. Dans la dernière partie, on construit un modèle polycristallin du comportement des métaux en chargement séquentiel. Le grain est considéré comme un matériau biphasé à structure évolutive et écrouissage non local. La transition d'échelle du grain vers le polycristal est réalisée par une méthode de transition d'échelle autocohérente. Les résultats numériques obtenus montrent, la aussi, qu'un adoucissement macroscopique peut être obtenu avec la déstabilisation de la microstructure de dislocations de quelques grains