Plasticité cristalline et transition d’échelle : cas du polycristal

INTRODUCTION

1 - COMPORTEMENT DU POLYCRISTAL

• 1.1 - Calcul d’agrégats multicristallins
• 1.2 - Le polycristal : les différents niveaux d’hétérogénéité
  Figure 1 - Calcul d’un agrégat polycristallin de zinc allié soumis à une traction moyenne de 0,5 % Figure 2 - Courbe de traction moyenne obtenue pour un agrégat polycristallin contenant 200 grains de l’alliage INCO600 Figure 3 - Courbes de traction moyenne des 200 grains d’un agrégat polycristallin Figure 4 - Ensemble des états de contrainte et déformation axiales locales au sein d’un grain donné de l’agrégat polycristallin, pour trois niveaux successifs de déformation moyenne imposée
• 1.3 - Modèles simplifiés et homogénéisation
• 1.4 - Aspects numériques
  Figure 5 - Distorsion de la surface de charge initialement elliptique (en tireté) après 1 % de déformation en traction (ronds cyan) suivie d’un changement inversé jusqu’à – 1 % (ronds noirs)
• 1.5 - Applications
  Figure 6 - Courbes d’écrouissage cyclique de l’alliage Waspalloy pour divers chargements uni et multiaxiaux, torsion, traction-compression et traction-torsion combinées selon des trajets elliptique, circulaire et papillon (d’après ) Figure 7 - Trajet de déformation « papillon » dans l’espace des déformations axiale et de cisaillement, imposé pour un essai de traction-torsion combinées Figure 8 - Réponse en contrainte axiale et cisaillement pour l’essai de traction-torsion combinées suivant le trajet « papillon »
• 1.6 - Limites actuelles

2 - MODÉLISATION ET SIMULATION DES EFFETS D’ÉCHELLE

• 2.1 - Lois d’échelles : effet de la taille des grains
  Figure 9 - Empilement de dislocations sur un joint de grain Figure 10 - Effet de taille et déviation de la loi de Hall et Petch dans le cas de matériaux multicouches
• 2.2 - Durcissement associé à la courbure de réseau cristallin
• 2.3 - Modèles à gradient de variables internes
  Figure 11 - Déformation d’une microstructure lamellaire constituée d’une phase élastique dure (en blanc) et d’une phase élastoplastique (en cyan), soumise à un chargement de cisaillement simple moyen dans le plan (x, y ), avec des conditions de périodicité dans les deux directions Figure 12 - Champ de déformation en pointe de fissure dans un monocristal cubique à faces centrées sous conditions de déformations planes
• 2.4 - Applications
  Figure 13 - Phénomènes de localisation en pointe de fissure dans un monocristal de superalliage à base de nickel AM1 (d’après )