Longueurs Internes associées aux mécanismes de déformation inélastique dans les matériaux hétérogènes. Optimisation de Microstructures – LIOM

Le progrès des outils de transition d'échelles et des modélisations multi-échelles du comportement thermomécanique des matériaux en général n'est possible que si l'on prend efficacement en compte l' (auto)organisation spatiale des microstructures et le caractère spatio-temporel discret de leur formation ainsi que le rôle des surfaces externes et internes (joints de grains, ...) initialement présentes. Ces progrès sont nécessaires dans les domaines du design et de la mise en forme des nouveaux matériaux et dans la conception des micro- et nano- systèmes. Pour ces derniers, on s'attend à des effets spécifiques car leur taille est proche des longueurs caractéristiques des mécanismes discrets : glissement, maclage, transformation martensitique etc. Le projet de recherche concerne tout d'abord la représentation des transitions entre les mécanismes physiques spatio-temporels discrets et leur modélisation de type continu intégrant plusieurs variables pertinentes décrivant les processus discrets. Des formulations à la fois de type dépendantes du temps ou indépendantes du temps seront adoptées pour décrire les comportements inélastiques (plasticité, transformations martensitiques, maclage) à l'échelle des grains. On se propose ensuite d'améliorer les méthodes de transitions d'échelle actuelles (extension des méthodes actuelles et développement de nouvelles méthodes) en prenant en compte les effets de taille de grains, avec différentes dispersions, les relations orientations cristallographiques/taille de grains, sur le comportement mécanique dans un souci d'optimiser les microstructures des matériaux. On s'appuiera sur une démarche pluridisciplinaire en physique et mécanique des matériaux pour mener à bien ce projet en incluant les approches à la fois expérimentale, micromécanique théorique et numérique.