Identification des coefficients d'interaction entre les systèmes de glissement d'un cristal CFC par analyse inverse à partir d'empreintes de nanoindentation Berkovich

Interaction coefficients between slip systems identification in a CFC crystal using inverse analyses from Berkovich nanoindentation imprints

• Auteur / Autrice : Alexandre Bourceret
• Direction : Fabrice Richard, Yves Gaillard, Arnaud Lejeune
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique
• Date : Soutenance le 11/04/2024
• Etablissement(s) : Bourgogne Franche-Comté
• Ecole(s) doctorale(s) : SPIM - Sciences Physiques pour l'Ingénieur et Microtechniques
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : FEMTO-ST : Franche-Comté Electronique Mécanique Thermique et Optique - Sciences et Technologies (Besançon) - Franche-Comté Électronique Mécanique- Thermique et Optique - Sciences et Technologies (UMR 6174) / FEMTO-ST
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Université de Franche-Comté (1971-....)
• Jury : Président / Présidente : Henry Proudhon
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Claire Maurice, Laurent Tabourot
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Marc Verdier, Sandrine Thuillier

Mots clés

Mots clés contrôlés

Nanoindentation

Mots clés libres

Nanoindentation

Identifiabilité

Systèmes de glissements

Plasticité cristalline

Analyse inverse

Nanoindentation

Identifiability

Slip systems

Crystal plasticity

Inverse analysis

Résumé

Repousser les performances de composants industriels critiques (aéronautique, nucléaire) nécessite l'utilisation de lois de comportement matériaux décrivant de plus en plus finement les mécanismes de déformation. L’augmentation de la puissance de calcul permet désormais de simuler des composants de taille industrielle par un modèle de plasticité cristalline. Cependant, ceux-ci sont pilotés par de nombreux paramètres caractéristiques du matériau considéré. Plus particulièrement les interactions entre les systèmes de glissement jouent un rôle important dans la plastification à l’échelle cristalline. Ce manuscrit propose une méthodologie pour quantifier ces paramètres en utilisant les empreintes résiduelles d’essais de nanoindentation.

Improving the performances of critical industrial components (aeronautics, nuclear industry) requires an increasingly detailed description of the deformation mechanisms of metallic materials, using phenomenological laws. The increase in computational power now allows industrial scale components to be simulated using crystal scale plasticity model. Those are however governed by several crystal specific parameters, whose experimental identification has been only partially explored so far. This is particularly the case for the coefficient driving the interaction between slip systems. This thesis proposes a methodology to quantify these parameters using residual imprints from Berkovich nanoindentation tests.