Modélisation analytique et statistique du développement des instabilités plastiques

Analytical and statistical modeling of the development of plastic instabilities

• Auteur / Autrice : Ulrich Houire
• Direction : Sébastien Mercier, Christophe Czarnota
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Mécanique des Matériaux
• Date : Inscription en doctorat le 09/11/2022
• Etablissement(s) : Université de Lorraine
• Ecole(s) doctorale(s) : C2MP - CHIMIE MECANIQUE MATERIAUX PHYSIQUE
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LEM3 - Laboratoire d Etude des Microstructures et de Mécanique des Matériaux

Mots clés

Mots clés libres

Fragmentation

Instabilité plastique

Expansion dynamique

Striction multiple

Fragmentation

Plastic instability

Dynamic expansion

Multiple necking

Résumé

Ce sujet de thèse vise à mieux comprendre la fragmentation des enveloppes métalliques. Sous chargements intenses, celles-ci vont se fragmenter conduisant à des éclats de taille et de vitesse différentes. On cherche dans ce sujet à comprendre le début du processus. En chargement dynamique, les instabilités plastiques (de type striction) sont des prémices de cette fragmentation. Ce sujet est d'importance pour des applications tant ''Défense'' que ''Civile''. Ce sujet de thèse fait suite à deux thèses (Mathieu Xavier et Skander El Maï) menées au CEA et en collaboration avec l'Université de Lorraine ayant abouti, d'une part, à une modélisation analytique du début des strictions multiples (analyse 2D monomodale complète) basée sur l'analyse linéaire de stabilité étendu. Ce premier travail a permis de prédire le développement des instabilités de striction dans un cylindre mince en expansion dynamique. D'autre part, une description multimodale du développement des instabilités dans un barreau en traction dynamique a été proposée. Ces deux travaux complémentaires méritent dès lors d'être unifiés au sein d'un socle commun unique. Ce sujet de thèse vise à créer ce lien.

This phd thesis aims to better understand the fragmentation of metal shells. Under intense loading, the shell will break into fragments of different sizes and speeds. We seek in this subject to understand the inception of the process. In dynamic loading, plastic instabilities (of necking type) are the first steps of the fragmentation. This subject is of importance for both Defense and Civil applications. The Phd subject is a continuation of two previous phd works (Mathieu Xavier and Skander El Maï) conducted at the CEA in collaboration with Université de Lorraine which led, on the one hand, to an analytical modeling of the onset of multiple necking (2D monomodal analysis) based on an extended linear stability analysis. This first work has allowed to predict the development of necking instabilities in a thin cylinder under dynamic expansion. On the other hand, a multimodal description of the development of instabilities in a round bar under dynamic tension has been proposed. These two complementary works will be unified in a single commun framework. This Phd thesis aims at creating this link.