Nano-Mécanique des défauts cristallins : application à la déformation des polynanocristaux – NanoMec

Le projet a pour but l'étude des divers mécanismes gouvernant la déformation des poly-nanocristaux, dont la migration des joints de grains, la rotation des grain accompagnant l'émission et l'absorption de dislocations, la croissance de grains induite par le mouvement de joints triples, ... Dans ce but, un modèle nano-mécanique dynamique, décrivant les incompatibilités de translations et de rotations du cristal à travers des densités continues de dislocations et de disclinations, sera développé et introduit dans un code élément finis. Alors que les dislocations sont des défauts de translation du cristal, les disclinations sont des défauts de rotation et sont appropriées pour la modélisation des joints de grains, dont la contribution est prépondérante dans la déformation des poly-nanocristaux. Le modèle prend en compte le transport des densités de dislocations et de disclinations. L'équilibre est assuré à travers les équations d'équilibre des milieux de Cosserat, qui impliquent à la fois les tenseurs des contraintes et des moments de conrtaintes. Les relations constitutives pour la mobilité des dislocations et des disclinations sont formulées en termes de contraintes et de moments de contraintes une approche thermodynamique. L'élasticité est non convexe pour prendre en compte les effets de coeur. En parallèle, la dépendance de l'énergie des joints de grains en fonction de leur désorientation sera estimée par la théorie élasto-statique des dislocations/disclinations et par des simulations de dynamique moléculaire. Des observations EBSD à haute résolution donneront des informations sur la mobilité des joints de grains, sur l'énergie des joints triples et plus généralement sur les champs de rotations et de courbures autour des joints de grains et des joints triples. Les résultats attendus au cours de ce projet incluent l'obtention de surfaces de charge des joints de grains ainsi que les différents mécanismes de déformation associés.