Traitement des couplages thermomécaniques induits par la déformation.

Nous réalisons un essai mécanique piloté par Vidéotraction avec enregistrement simultané des cartes de température sur l'éprouvette via une caméra infrarouge haute définition. Un traitement d'analyse d'image permet de reconstruire les sources thermiques au centre de l'éprouvette à partir de l'équation de la chaleur. L'analyse thermodynamique explicite la nature des diverses contributions responsables des sources : (i) la thermoélasticité, (ii) la variation d'entropie due aux évolutions micro-structurales et (iii) la dissipation intrinsèque provoquée par ces réorganisations. Nous développons une modélisation selon la démarche DNLR(Distribution of Non Linear Relaxations) qui intègre ces couplages via la résolution simultanée de trois familles d'équations d'état, l'une d'elle reflétant l'évolution entropique (équation de la chaleur), une autre relatant le comportement mécanique couplé à la fois à la thermique et à la micro-structure et une troisième reliant les potentiels chimiques aux sollicitations imposées. La confrontation avec l'expérience est d'ores et déjà tout à fait satisfaisante

Identifiabilité paramétrique et lois de comportement: application à un polymère semi-cristallin

Nous présentons l'intérêt de recourir à des modèles réduits de loi de comportement dans une perspective de métrologie des paramètres constitutifs. L'application concerne un polymère semi-cristallin. Nous montrerons notamment comment les outils de l'analyse de sensibilité peuvent conduire à valider l'identifiabilité des paramètres. Une illustration sera donnée concernant la mesure du module d'élasticité instantanée au niveau de la macroéchelle (essai de traction), microéchelle spatiale (nanoindentation sous chargement modulé) et temporelle (technique d'ultrasons)

Comportement viscoplastique du dioxyde d'uranium à haute température

Ce travail s'inscrit dans un projet d'EDF R&D visant à développer des modèles prédictifs pour décrire le comportement thermomécanique de l'assemblage combustible. Après avoir rappelé les caractéristiques du fonctionnement des Réacteurs nucléaires à Eau Pressurisée, nous proposons une étude de la viscoplasticité des pastilles de dioxyde d'uranium. Ces résultats permettent une meilleure estimation de la relaxation des contraintes en situation d'Interaction Pastille/Gaine. Les pastilles utilisées dans la dernière partie s'apparentent à des pastilles industrielles ; elles présentent un pic de contrainte en compression à vitesse de déformation imposée et une courbe de fluage dite sigmoïdale. Pour décrire ces comportements, nous avons appliqué à la viscoplasticité du dioxyde d'uranium une approche thermodynamique - l'approche D.N.L.R. (Distribution of Non Linear Relaxation) et une approche de " métallurgistes " - le modèle d'Alexander et Haasen dans le formalisme polycristallin de Pilvin. Nous avons rappelé le rôle joué par les variables internes en thermodynamique des systèmes hors équilibre et, en fonction du mécanisme de déformation prépondérant, nous avons attribué un sens physique aux variables internes de l'approche D.N.L.R.. Dans la gamme de températures et de contraintes étudiée, elles sont identifiées à des fonctions des densités de dislocations exprimées dans une base modale. Un travail similaire, présenté en annexe, a été effectué pour le glissement aux joints de grains. Les modèles développés permettent de simuler le comportement en écrouissage, en relaxation et en fluage des pastilles de dioxyde d'uranium. L'interprétation des essais correspondants a révélé d'importantes voies de progrès pour les essais à venir. Nous sommes, de plus, en mesure de proposer une interprétation du pic de compression. La prise en compte d'un mécanisme d'endommagement et l'extension de ces modèles au comportement sous irradiation ont été examinées.NANCY/VANDOEUVRE-INPL (545472102) / SudocSudocFranceF

Couplage thermomécanique et approche non entière de l'irréversibilité en viscoélasticité

NANCY-INPL-Bib. électronique (545479901) / SudocSudocFranceF

Sur un modèle de comportement mécanique avec analyse modale de la dissipation intrinsèque (mise en oeuvre et validation numériques)

NANCY/VANDOEUVRE-INPL (545472102) / SudocNANCY1-SCD ENSTIB (881602201) / SudocSudocFranceF

Caractérisation mécanique et modélisation thermodynamique du comportement anisotrope du polyéthylène à haute densité. Intégration des effets d'endommagement

L objectif de ce mémoire de thèse est de contribuer à la connaissance du comportement mécanique en grandes déformations du Polyéthylène à Haute Densité anisotrope obtenu par extrusion de plaques. Nous présentons le protocole et les résultats expérimentaux de traction séquencée, comportant des décharges, recharges et relaxations monotones et cycliques. Ces campagnes d essais sont également centrées sur la mesure en temps réel de la variation de volume liée aux phénomènes d endommagement. Les résultats sont présentés pour différentes orientations d éprouvettes prélevées dans des plaques extrudées. La modélisation thermodynamique de l ensemble des résultats, a fait l objet d un développement original conduisant à la prédiction unifiée de grandeurs en 3D : contrainte vraie axiale, déformations vraies transversales. Le modèle prévoit également le développement de l endommagement et permet de mettre en évidence une variable tensorielle de dommage. L identification des paramètres du modèle thermodynamique sur la base de données expérimentales conduit à des grandeurs physiques conformes aux caractéristiques de la microstructure. Ce travail ouvre la perspective d un enrichissement de l approche thermodynamique dans la direction de la prévision de l anisotropie plastique induite des polymères semi-cristallinsThe aim of this thesis is to contribute to the knowledge of the mechanical behavior in large strains of anisotropic High Density PolyEthylene (HDPE), obtained by extrusion of plates. We present the experimental procedure and the results for traction, with unloading, reloading and relaxation in monotonous and cyclic conditions. This work is also concerned with the measure in real time of the volume strain due to the phenomena of damage. The results are given for various orientations of specimen within the extruded plates. The thermodynamic modeling of the whole the results, is the subject of an original development leading to the unified prediction of measures in 3D: axial true stress, transverse true strains. The model also predicts the development of the damage and offer the possibility to introduce a tensorial damage variable. The identification of the model parameters on the basis of experimental data leads to physical quantities in conformity with the characteristics of the microstructure. This work opens the prospect for an enrichment of the thermodynamic approach in the direction of the prediction of the induced plastic anisotropy of semi-crystalline polymersNANCY-INPL-Bib. électronique (545479901) / SudocSudocFranceF