Modélisation multi-échelles par élément finis du comportement hétérogène d'un matériau obtenu par le procédé de Fabrication additive SLM

Multi-scale finite element modeling of the heterogeneous behavior of material produced by the additive manufacturing process SLM

• Auteur / Autrice : Seyyed saeid Biriaie
• Direction : Mohammed Nouari
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Mécanique des Matériaux
• Date : Inscription en doctorat le 12/02/2021
• Etablissement(s) : Université de Lorraine
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale C2MP - Chimie mécanique matériaux physique (Lorraine ; 2018-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LEM3 - Laboratoire d Etude des Microstructures et de Mécanique des Matériaux
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : DEPARTEMENT 3 : Thermomécanique des Procédés et des Interactions outil-matière (T-PRIOM)

Mots clés

Mots clés libres

Fabrication additive SLM

Microstructure hétérogène

Modélisation multi-échelles

Plasticité/endommagement

Éléments finis

Code EF

Additive manufacturing SLM

Heterogeneous microstructure

Multi-scale modeling

Plasticity / damage

Finite elements

FE code

Résumé

La fabrication additive ‘FA' ou impression 3D est une famille de procédés couramment utilisée pour réaliser des composants de formes complexes et pour des utilisations variées en petites/moyennes séries (pièces mécaniques, prototypes, maquettes, ...). Pour les composants issus de la FA, les caractéristiques mécaniques macroscopiques sont souvent affectées par le processus de dépôt de matière. A titre d'exemple, la résistance mécanique est souvent plus faible dans la direction de dépôt. Ceci limite leur utilisation comme composants fonctionnels dans le cas où les sollicitations en service sont relativement importantes. Dans le cadre de ce projet de thèse, on propose d'étudier à différentes échelles le comportement de composants issus de la FA par Fusion Sélectif par Laser. Cette étude abordera à la fois les aspects expérimentaux et théoriques par la réalisation des essais mécaniques, la caractérisation et la modélisation du comportement.

Additive manufacturing 'AM' or 3D printing is a family of processes commonly used to produce components of complex shapes and for various uses in small/medium series (mechanical parts, prototypes, models, etc.). For AM components, the macroscopic mechanical properties are often affected by the material deposition process. For example, the mechanical strength is often lower in the direction of deposition. This limits their use as functional components in the case that the service loads are relatively high. As part of this thesis project, we propose to study the behavior of components produced by the AM process, Selective Laser Melting, at different scales. This study will address both experimental and theoretical aspects by performing mechanical tests, characterization and modeling of behavior.