Plasticité des matériaux amorphes : étude et développement d'un modèle statistique

Plasticity of amorphous materials : study and development of a statistical model

• Auteur / Autrice : Mehdi Talamali
• Direction : Damien Vandembroucq
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Paris 6

Mots clés

Mots clés libres

Plasticité

Matériaux Amorphes

Modèle Mésoscopique

Modèle Pinning

Résumé

En raison de l'absence d'ordre à longue portée, la déformation plastique dans les matériaux amorphes ou désordonnés ne peut être expliquée en termes de dislocations. Une hypothèse commune consiste à décrire la déformation plastique macroscopique comme une succession de réorganisations localisées à une échelle microscopique. Les détails de tels réarrangements locaux dépendent évidemment de la structure précise du matériau étudié. Au-delà du changement local de la structure, ces réarrangements locaux induisent des contraintes élastiques internes dans le matériau. Encore une fois, les détails de ces interactions élastiques dépendent des réarrangements locaux qui ont lieu. Nous développons un modèle mésoscopique de la plasticité des amorphes, défini à travers un seuil local de plasticité aléatoire et une redistribution des contraintes élastiques quadripolaire, correspondant à l'effet d'un cisaillement plastique local d'une inclusion entourée par une matrice élastique. Malgré sa simplicité, ce modèle permet de rendre compte des récentes observations expérimentales et numériques sur la plasticité des matériaux amorphes. Appartenant à la famille des modèles de pinning, il nous permet ainsi de mettre en évidence un comportement d'écrouissage et de retrouver un effet de localisation de la déformation plastique. Cette localisation non persistante obéit à une symétrie quadripolaire, la même symétrie que la fonction de redistribution des contraintes élastiques. En outre, nous montrons que les corrélations des déformations plastiques obéissent à une loi d'échelle anisotrope et nous donnons les premières estimations des exposants critiques caractérisant ce modèle.