Topic description
Le maclage est un mécanisme de déformation displacif, caractérisé par une déformation continue de la matière. Bien que largement étudié pour d’autres matériaux industriels comme les alliages de titane, ce mécanisme de plasticité reste peu connu et modélisé de manière incomplète pour des structures cristallographiques complexes. Pourtant, du fait du nombre réduit de symétries de ces structures, le glissement de dislocations s’avère insuffisant pour accommoder la déformation selon certaines directions de chargement, nécessitant l’activation du maclage. C'est le cas pour l'étain, qui possède une structure tétragonale. En particulier, le maclage contribue fortement à la réponse mécanique de l'étain aux forts taux de déformations et aux faibles températures. Dans les régimes intermédiaires de température et de taux de déformation, une compétition entre plasticité par dislocations et par maclage peut s’installer, rendant cruciale la description du couplage entre ces deux phénomènes. En proposer une meilleure description permettra d’apporter un nouvel éclairage sur les données expérimentales disponibles au CEA DAM. L'objectif de la thèse est de dérouler une démarche multiéchelle, de la dynamique moléculaire jusqu'à l'échelle du milieu continu, validée sur l'expérience, pour aboutir à un modèle permettant la description du comportement de l'étain sur une large gamme de températures et de taux de déformation.
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Twinning is a displacive deformation mechanism characterized by a continuous deformation of the material. Although widely studied for other industrial materials such as titanium alloys, this inelastic mechanism remains poorly understood and incompletely modeled for complex crystallographic structures. However, due to the reduced number of symmetries in these structures, dislocation slip is insufficient to accommodate deformation in certain loading directions, requiring the activation of twinning. This is the case for tin, which has a tetragonal structure. In particular, twinning contributes significantly to the mechanical response of tin at high strain rates and low temperatures. At intermediate temperatures and strain rates, a competition between dislocation plasticity and twinning plasticity can occur, making it crucial to describe the coupling between these two phenomena. Proposing a better description of this coupling will shed new light on the experimental data available at CEA DAM. The objective of the thesis is to develop a multiscale approach, from molecular dynamics to continuum mechanics, validated by experiments, to converge on a model that describes the behavior of tin over a wide range of temperatures and strain rates.
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Pôle fr : Direction des Applications Militaires
Pôle en : Military Applications
Département : Département physique, expériences et modèles
Service : DPEM
Laboratoire : DPEM
Date de début souhaitée : 01-01-
Ecole doctorale : Sciences Mécaniques et Energétiques, Matériaux et Géosciences (SMEMaG)
Directeur de thèse : DENOUAL Christophe
Organisme : CEA
Laboratoire : DAM/DPEM//DPEM
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Public/private mixed funding
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