Identification de la matrice des interactions par nanoindentation – NOTIFICATION

Les progrès de la simulation numérique permettent de remplacer, compléter ou préparer la plupart des essais mécaniques réels par des essais virtuels. Il est désormais nécessaire de prendre en compte les interactions entre les défauts des cristaux dans le cadre de la mécanique des milieux continus, ce qui requiert la connaissance de nombreux paramètres, en particulier ceux pilotant les interactions entre les systèmes de glissement. L’analyse des topographies des empreintes Berkovich obtenues après essai de nanoindentation sur un cristal CFC est une voie très prometteuse pour relever ce challenge. Les contraintes résiduelles dans les grains et les champs de désorientation induits par l'indentation sont également des informations d’une grande richesse, potentiellement complémentaires, pour la compréhension de ces interactions entre les défauts cristallins. Etant donnée la complexité des lois de plasticité cristalline, de l’indentation Berkovich et la variété des observables offerts par la microscopie moderne, concevoir les expériences pour bien poser le problème inverse d’identification des paramètres plastiques par la méthode CPFEMU (Crystal Plasticity Finite Element Model Updating) est un challenge.
L’approche développée consiste à concevoir numériquement les expériences optimales d’indentation Berkovich sur des monocristaux (Cu & Ni). Il s’agit de rechercher les combinaisons d’orientations pointe/cristal et de plans de coupe pour les observations HR EBSD qui contiennent l’information pertinente pour l’identification des paramètres d’intérêt.
Les expériences conçues numériquement seront réalisées à des profondeurs d’indentation supérieures au micromètre pour s’affranchir des effets d’échelles. La méthode CPFEMU sera ensuite mise en œuvre. La capacité de la méthode développée à capter de nouvelles informations sur la plasticité cristalline de matériaux plus complexes que le Cu et Ni recristallisé sera ensuite explorée.