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THÈSE - Comportement thermo-mécanique des matériaux à mémoire de forme

Comportement thermo-mécanique
THÈSE présentée pour l’obtention du titre de
DOCTEUR DE L’ÉCOLE POLYTECHNIQUE
Spécialité : Mécanique
par Wael ZAKI
Sujet de thèse : Comportement thermo-mécanique des matériaux
à mémoire de forme ; modélisation macroscopique, chargement cyclique et fatigue
 le jury composé de
Président : M. Quoc Son NGUYEN
Rapporteurs : M. Michel FRÉMOND
M. Yves LEROY
Examinateurs : M. Gilbert HÉNAFF
M. Bogdan RANIECKI
Invité : M. Huy Duong BUI
Directeur : M. Ziad MOUMNI


Table des matières
Introduction générale  

1 À propos des matériaux à mémoire de forme  

1.1 Introduction .
1.2 Transformation martensitique .
1.3 Diagramme d’état .
1.4 Propriétés des matériaux à mémoire de forme .
1.4.1 Autoaccommodation de la martensite .
1.4.2 Orientation de la martensite .
1.4.3 Effet mémoire simple sens .
1.4.4 Effet superthermique .
1.4.5 Pseudoélasticité .
1.4.6 Éducation et effet mémoire double sens .
1.4.7 Effet caoutchoutique .
1.5 Synthèse bibliographique .
1.6 Applications .
1.6.1 Applications biomédicales .
1.6.2 Applications aérospatiales et militaires .
1.6.3 Applications en génie civil .
1.6.4 Diverses autres applications .  

2 Cadre théorique de la modélisation  

2.1 Introduction .
2.2 Méthode des deux potentiels .
2.2.1 Cas des variables d’état indépendantes .
2.2.2 Cas des variables d’état dépendantes .
2.2.3 Exemple d’application : modèle Moumni–Nguyen .
2.3 Conclusion . 

3 Un premier modèle unidimensionnel unifié  

3.1 Introduction .
3.2 Modèle de comportement des MMF .
3.2.1 Variables d’état et énergie libre .
3.2.2 Liaisons internes et lagrangien .
3.2.3 Lois d’état .
3.2.4 Pseudo-potentiel de dissipation .
3.2.5 Fonctions critères et lois complémentaires .
3.2.6 Procédure d’identification des paramètres .
3.3 Modélisation des différents phénomènes .
3.3.1 Pseudoélasticité .
3.3.2 Autoaccommodation de la martensite .
3.3.3 Orientation de la martensite autoaccommodante .
3.3.4 Effet mémoire simple sens (EMSS) .
3.3.5 Effet superthermique .
3.3.6 Réponse à un chargement thermomécanique quelconque .
3.4 Simulation numérique et validation du modèle .
3.4.1 Identification des paramètres du modèle .
3.4.2 Validation expérimentale .
3.4.3 Simulation de l’autoaccommodation .
3.4.4 Simulation de l’effet mémoire simple sens .
3.4.5 Simulation de l’effet superthermique .
3.4.6 Simulation de la pseudoélasticité anisotherme .
3.5 Conclusion .  

4 Généralisation 3D : cas des chargements proportionnels  

4.1 Introduction .
4.2 Variables d’état et énergie libre .
4.3 Loi de comportement et fonctions critères .
4.4 Lois complémentaires .
4.4.1 Pseudoélasticité .
4.4.2 Autoaccommodation de la martensite .
4.4.3 Orientation de la martensite autoaccommodante .
4.4.4 Effet mémoire simple sens .
4.4.5 Effet superthermique .
4.4.6 Réponse à un chargement thermomécanique quelconque .
4.5 Simulation numérique .
4.5.1 Exemple 1 : calcul d’une barre en MMF .
4.5.2 Exemple 2 : calcul d’un cylindre creux .
4.6 Conclusion .  

5 Un nouveau modèle 3D unifié : cas des chargements non proportionnels 

5.1 Introduction .
5.2 Modèle de comportement des MMF .
5.2.1 Variables d’état et énergie libre .
5.2.2 Liaisons internes et lagrangien .
5.2.3 Lois d’état .
5.2.4 Pseudo-potentiel de dissipation .
5.2.5 Fonctions critères et lois complémentaires .
5.2.6 Procédure d’identification des paramètres .
5.3 Modélisation des différents phénomènes .
5.3.1 Pseudoélasticité .
5.3.2 Autoaccommodation de la martensite .
5.3.3 Orientation de la martensite autoaccommodante .
5.3.4 Effet mémoire simple sens .
5.3.5 Effet superthermique .
5.3.6 Réponse à un chargement thermomécanique quelconque .
5.4 Simulation numérique et validation du modèle .
5.4.1 Identification des paramètres du modèle .
5.4.2 Validation expérimentale .
5.4.3 Simulation de l’autoaccommodation .
5.4.4 Simulation de l’effet mémoire simple sens .
5.4.5 Simulation de l’effet superthermique .
5.4.6 Simulation de la pseudoélasticité anisotherme .
5.4.7 Comportement d’un stent pseudoélastique .
5.5 Conclusion .  

6 Extension au comportement cyclique et à la fatigue  

6.1 Introduction .
6.2 Observations expérimentales .
6.3 Modélisation du comportement cyclique des MMF .
6.3.1 Variables d’état et énergie libre .
6.3.2 Liaisons internes et lagrangien .
6.3.3 Lois d’état .
6.3.4 Fonctions critères et lois complémentaires .
6.3.5 Procédure d’identification des paramètres .
6.4 Simulation numérique et validation du modèle .
6.4.1 Simulation de la pseudoélasticité cyclique .
6.4.2 Simulation de l’effet mémoire double sens .
6.4.3 Simulation de l’effet superthermique cyclique .
6.4.4 Réponse à un chargement cyclique quelconque .
6.5 Ébauche d’un modèle de fatigue des MMF .
6.5.1 Étude expérimentale .
6.5.2 Résultats et interprétations .
6.6 Conclusion .
Conclusion générale 1
ANNEXES
A Calculs relatifs au chapitre 4
A.1 Lois d’état .
A.2 Pseudo-potentiel de dissipation et fonctions critères .
A.3 Lois complémentaires .
A.4 Procédure d’identification des paramètres .
A.4.1 Essai d’orientation .
A.4.2 Essai de traction–décharge dans le domaine pseudoélastique .
B Calculs relatifs au chapitre 6
B.1 Lois d’état .
B.2 Lois complémentaires .
B.3 Procédure d’identification des paramètres .
B.3.1 Essai d’orientation .
B.3.2 Essai de traction répétée dans le domaine pseudoélastique . 

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Ditulis oleh: younes younes - mardi 18 septembre 2012

1 Komentar untuk "THÈSE - Comportement thermo-mécanique des matériaux à mémoire de forme"

matelas viscoélastique a dit…

Merci pour l'information.

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