Thèse soutenue

Modélisation numérique de l’endommagement dans les matériaux nanostructurés obtenus par déformation plastique sévère

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Auteur / Autrice : Pouya Tajdary
Direction : Chedly Braham
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique-matériaux (AM)
Date : Soutenance le 19/09/2022
Etablissement(s) : Paris, HESAM
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences des métiers de l'ingénieur
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Procédés et Ingeniérie en Mécanique et Matériaux (Paris) - Procédés et Ingeniérie en Mécanique et Matériaux (Paris)
établissement de préparation de la thèse : École nationale supérieure d'arts et métiers (1780-....)
Jury : Président / Présidente : Jean-Baptiste Leblond
Examinateurs / Examinatrices : Chedly Braham, Manuel François, Andrzej Baczmanski, Joseph Paux, Gonzalo GONZALEZ, Léo Morin
Rapporteurs / Rapporteuses : Manuel François, Andrzej Baczmanski

Résumé

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Les matériaux nanostructurés obtenus notamment par déformation plastique sévère (SPD), également appelés matériaux à grains ultrafins, constituent une classe émergente de matériaux avancés qui offrent de nouvelles possibilités en termes de propriétés fonctionnelles et structurelles en combinant résistance et ductilité élevées. La combinaison d'une taille de grain ultrafine et de densités de dislocation élevées permet d'améliorer paradoxalement à la fois la résistance et la ductilité des métaux, contrairement aux méthodes de formage conventionnelles telles que le laminage ou l'étirage. Les matériaux obtenus par un processus de déformation plastique sévère semblent donc très intéressants pour les applications structurelles avancées.La simulation du processus SPD est assez difficile car il implique une déformation plastique excessive et une non-linéarité due aux conditions de contact. De nombreuses études ont été réalisées sur la modélisation des processus SPD. Cependant, un aspect important de ces processus, l'endommagement, a toujours été négligé. De nombreux modèles d'endommagement physiques et phénoménologiques ont été développés mais aucun n'a été implémenté dans un cas sévère tel que les processus SPD.Dans cette thèse, nous essayons d'implémenter des modèles microstructuraux récents basés sur l'évolution de la densité de dislocation dans les processus SPD et en implémentant des lois d'évolution de l'endommagement pendant la simulation de ces processus, un cadre de calcul sera développé afin de prédire l'évolution de la microstructure et de l'endommagement pendant le SPD. Cela permet d'améliorer la compréhension du compromis résistance-ductilité dans le SPD et d'optimiser les conditions de traitement afin de minimiser les dommages et d'améliorer les propriétés du matériau traité.