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Approche Experimentale Et Modelisation Micromecanique Du Comportement En Fluage Des Alliages De Zirconium Irradies
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Book Synopsis Approche expérimentale et modélisation micromécanique du comportement en fluage des alliages de zirconium irradiés by : Joël Ribis (chercheur en sciences des matériaux).)
Download or read book Approche expérimentale et modélisation micromécanique du comportement en fluage des alliages de zirconium irradiés written by Joël Ribis (chercheur en sciences des matériaux).) and published by . This book was released on 2007 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis Approche expérimentale et modélisation micromécanique du comportement en fluage des alliages de zirconium irradiés by : Joël Ribis
Download or read book Approche expérimentale et modélisation micromécanique du comportement en fluage des alliages de zirconium irradiés written by Joël Ribis and published by . This book was released on 2008 with total page 230 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis Approche expérimentale et modélisation micromécanique du comportement des alliages de zirconium irradiés by : Fabien Onimus
Download or read book Approche expérimentale et modélisation micromécanique du comportement des alliages de zirconium irradiés written by Fabien Onimus and published by . This book was released on 2003 with total page 321 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les tubes en alliage de zirconium renfermant le combustible nucléaire des Réacteurs à Eau Pressurisée constituent la première barrière de sécurité vis-à-vis de la dissémination d'éléments radioactifs. Il est donc essentiel de garantir leur tenue mécanique en réacteur. Cette étude a pour objectifs d'une part d'identifier les mécanismes de déformation plastique des alliages de zirconium irradiés, d'autre part de modéliser le comportement macroscopique sur la base des mécanismes identifiés. L'analyse expérimentale a mis en évidence que, sur matériau irradié, la déformation plastique se produit par canalisation des dislocations. Cette canalisation a lieu suivant les plans de base, pour des sollicitations de traction sens travers et de pression interne. En revanche, pour la sollicitation de traction axiale, l'étude a révélé que la canalisation se produit dans les plans prismatiques et pyramidaux. L'étude du comportement macroscopique, en lien avec les mécanismes de déformation observés en Microscopie Electronique en Transmission, a suggéré que la contrainte interne est plus élevée dans le cas du matériau irradié que dans le cas du matériau non irradié, du fait du caractère très hétérogène de la déformation. Cette analyse a permis d'interpréter de façon cohérente l'ensemble des caractéristiques du comportement du matériau irradié, en termes de mécanismes de déformation. Le comportement mécanique du matériau irradié a enfin été modélisé en appliquant les méthodes d'homogénéisation des matériaux hétérogènes. Ce modèle permet de reproduire l'ensemble des caractéristiques du comportement mécanique du matériau irradié, en accord avec les observations MET.
Book Synopsis Influence de la microstructure sur le comportement en fluage thermique d'alliages de zirconium by : Renald Brenner
Download or read book Influence de la microstructure sur le comportement en fluage thermique d'alliages de zirconium written by Renald Brenner and published by . This book was released on 2001 with total page 237 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les alliages de zirconium, largement utilises dans l'industrie nucléaire, peuvent présenter des variabilités de comportement thermomécanique (notamment en fluage thermique) en fonction de leur état microstructural. Pour mieux maitriser le comportement de ces alliages et pouvoir prendre en compte l'influence d'éventuelles évolutions de leur processus d'élaboration (composition chimique, traitements thermiques etc) sur leur comportement mécanique, il est important de disposer d'un outil permettant de décrire le lien entre la microstructure et le comportement macroscopique. Cette étude contribue à l'établissement d'une modélisation prédictive, fondée sur une analyse expérimentale couplée à une démarche d'homogénéisation, du comportement effectif en fluage thermique de ces alliages. L'analyse expérimentale de l'influence de la texture cristallographique dans l'alliage zircaloy-4 met en évidence une forte anistropie de la résistance au glissement et du coefficient de sensibilité a la contrainte des différents systèmes de glissement. L'analyse en microscopie électronique en transmission réalisée nous a permis de préciser le lien entre la texture et les systèmes actifs pour différents trajets de chargement. L'analyse expérimentale menée sur l'alliage zr-nb1%-o met en évidence le rôle du niobium en solution solide sur le durcissement de cet alliage et le peu d'effet de la répartition de la précipitation sur son comportement en fluage. Une modélisation micromécanique élastoviscoplastique est développée pour rendre compte de l'influence de la microstructure sur le comportement effectif des alliages de zirconium. Nous proposons l'approximation quasi-élastique du schéma auto cohérent affine et la confrontons à diverses approches antérieures. Nous montrons son adéquation pour notre étude tant au niveau de la description de la transition d'échelle que de l'efficacité de la résolution numérique. Son utilisation sur la base expérimentale obtenue nous permet d'identifier des paramètres cohérents pour décrire le comportement local des alliages zircaloy-4 et zr-nb1%-o. Un bon accord sur le comportement effectif en fluage thermique est obtenu et le caractère prédictif de cette approche est illustré. L'analyse détaillée des prévisions à l'échelle locale de ce modèle (notamment des activités de glissement secondaire) met en évidence certaines limites actuelles dans la description de la transition d'échelle. Des voies d'amélioration, prenant en compte l'hétérogénéité intra phase des champs mécaniques pour l'obtention du comportement effectif, sont proposées.
Book Synopsis Analyses multi-échelles du comportement en fluage d'alliages de zirconium by : Mathieu Priser
Download or read book Analyses multi-échelles du comportement en fluage d'alliages de zirconium written by Mathieu Priser and published by . This book was released on 2011 with total page 211 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les alliages de zirconium sont utilisés dans l'industrie électro-nucléaire en tant que matériau de gainage du combustible. En service, ces alliages sont soumis à des sollicitations thermomécaniques et neutroniques très sévères. Dans ce contexte, la tenue mécanique des crayons combustibles à ces sollicitations constitue un point clé dans le bon fonctionnement des réacteurs nucléaires. Au cours de cette étude, des investigations en Microscopie Electronique en Transmission ont été entreprises par des collaborateurs afin de quantifier les mécanismes de plasticité actifs. Ces observations expérimentales ont été intégrées dans une modélisation multi-échelle et permettent une description plus fine des phénomènes. Une campagne de caractérisation du comportement en fluage multiaxial d’un alliage Zircaloy-4 recristallisé est exploitée dans ce travail et une analyse micromécanique du comportement est proposée. Le comportement Elasto-Visco-Plastique (EVP) est également caractérisé au travers d'essais de relaxation mettant en évidence des manifestions macroscopiques du vieillissement dynamique. Afin d’utiliser les données expérimentales dans une modélisation polycristalline, des calculs éléments finis d’agrégats ont été entrepris et une stratégie d'estimation statistique des champs mécaniques moyens est proposée. L'objectif de la thèse est de développer des modélisations du comportement EVP d'alliages de zirconium en fondant notre approche sur une description physique des phénomènes mis en jeu. L'idée est de parvenir à décrire l'anisotropie, très prononcée, du comportement mécanique des alliages de zirconium. La prise en compte de la texture cristallographique et des mécanismes de déformation actifs au travers d'un modèle polycristallin permet de décrire avec une précision satisfaisante le comportement en fluage multiaxé à 400°C. Pour une utilisation industrielle, une modélisation macroscopique multimécanisme est finalement proposée pour représenter, avec des coûts de calculs raisonnables, le comportement des alliages de zirconium.
Book Synopsis Étude expérimentale et modélisation numérique du comportement plastique des alliages de zirconium sous et après irradiation by : Julie Drouet
Download or read book Étude expérimentale et modélisation numérique du comportement plastique des alliages de zirconium sous et après irradiation written by Julie Drouet and published by . This book was released on 2014 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les alliages de zirconium recristallisés sont utilisés dans les réacteurs à eau pressurisée (REP) comme matériaux d'assemblage et de gainage du combustible nucléaire. Durant leur usage en réacteur, ils sont exposés à des conditions d'irradiation qui créent en leur sein une grande densité de défauts et affectent leur comportement mécanique. A l'échelle macroscopique, ces modifications de comportement mécanique sont bien connues et caractérisées, mais les mécanismes microscopiques à leur origine restent mal connus et compris. Afin de mieux les comprendre, une étude des mécanismes d'interactions entre dislocations mobiles, vecteurs de la plasticité, et défauts d'irradiation a été entreprise. Deux techniques, l'une expérimentale et l'autre numérique, ont été employées. Expérimentalement, des éprouvettes de Zircaloy-4 pré-irradiées ont été mises en traction dans un microscope électronique en transmission (MET) afin d'observer in situ les interactions entre les dislocations mobiles et les boucles d'irradiation. Elles révèlent que les boucles de dislocations forment à température ambiante des obstacles forts qui ralentissent ou bloquent les dislocations, jusqu'à ce que celles-ci les contournent. Ces observations sont cohérentes avec le phénomène de durcissement induit par irradiation. L'absorption de boucles a également été observée, ce qui est cohérent avec le balayage progressif des boucles de dislocations observé dans un matériau massif pré irradié puis sollicité mécaniquement. La simulation à l'aide d'un code de dynamique des dislocations (DD), NUMODIS, des interactions entre des dislocations mobiles situées dans les plans prismatiques ou basaux de la maille HCP et des boucles de dislocation a été effectuée. Ces résultats sont en bon accord avec ceux d'une récente étude des interactions entre dislocations glissant dans les plans prismatiques et boucles de dislocations par Dynamique Moléculaire (DM), ce qui permet l'extension confiante de l'étude de DD aux interactions impliquant des dislocations glissant dans un plan de base, non étudiées en DM à ce jour. L'ensemble de cette étude établit les mécanismes microscopiques qui permettent d'expliquer le phénomène de canalisation de la déformation dans le plan de base de la maille HCP et propose des explications de la canalisation préférentielle dans les plans de base observée expérimentalement. Elle met également à jour des pistes d'approfondissements nécessaires afin de créer une véritable liaison quantitative entre la DM et la DD dans une démarche multi-échelle. L'interaction entre une dislocation vis glissant dans un plan pyramidal et une boucle, observée en MET in situ, a été simulée en DD, à la même échelle spatiale et temporelle. La simulation révèle la formation d'un tour d'hélice sur la dislocation vis, comme observé expérimentalement et montre pour la première fois qu'un accord spatial et temporel entre simulation de DD et MET in situ est possible. Cette étude ouvre de nouvelles perspectives : si les paramètres des simulations de DD sont ajustables sur les simulations à l'échelle atomique grâce à des simulations de DM dédiées, ceux-ci peuvent également être ajustés sur des situations observées expérimentalement. Les bases d'une étude des mécanismes microscopiques à l'origine du fluage d'irradiation des alliages de zirconium ont également été posées. L'observation combinée en MET in situ et post mortem d'échantillons irradiés sous contrainte n'a pas permis de mettre en évidence de montée de dislocations, et cette étude doit être poursuivie à des températures plus élevées et plus proches des conditions en réacteur, où la diffusion peut alors jouer un grand rôle.
Book Synopsis Identification expérimentale et modélisation micromecanique du comportement d'un multicristal en alliage a mémoire de forme by : Tarek Merzouki
Download or read book Identification expérimentale et modélisation micromecanique du comportement d'un multicristal en alliage a mémoire de forme written by Tarek Merzouki and published by . This book was released on 2008 with total page 181 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le présent travail de thèse est une contribution à l’analyse et à la modélisation du comportement micromécanique d’un multicristal en AMF. Il est fondé sur l'exploitation de la richesse des mesures de champs cinématiques locaux dans le multicristal en vue de l'investigation des mécanismes gouvernant le comportement mécanique à l'échelle microscopique : transformation de phases, .... L’analyse et la modélisation de ces micromécanismes ont contribué, d’une part, à la mise en place du modèle à fort contenu physique reliant les causes et les effets des phénomènes mécaniques étudiés et d’autre part, à l’identification des paramètres régissant le modèle rhéologique. Le travail de thèse présente trois objectifs : le premier est le développement d’une approche expérimentale dédiée à la mesure de champs cinématiques à l’échelle microscopique sur un multicristal en alliage à mémoire de forme de type Cu-Al-Be. La mesure cinématique est réalisée par la technique de corrélation d’images numériques. Les champs de déplacement puis de déformation sont ensuite extraits par un traitement numérique à l’aide du logiciel de corrélation d'images CORRELI-Q4. Le deuxième objectif est la mise en place d’une méthodologie de couplage entre simulations numériques du comportement du multicristal et la mesure des champs cinématiques à l'échelle de la microstructure. Le troisième but visé dans ce travail est la mise en œuvre d’une méthode d'identification basée sur la minimisation d'une norme énergétique formulée par l'erreur en relation de comportement. La méthode d’identification est appliquée à l’échelle de la microstructure afin d’estimer les paramètres du comportement mécanique du multicristal à partir du champ cinématique mesuré.
