Description du sujet de thèse
Domaine
Sciences pour l'ingénieur
Sujets de thèse
Rupture ductile sous chargement oligocyclique des matériaux irradiés : Caractérisation expérimentale, modélisation et simulation numérique
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Les alliages métalliques utilisés dans les applications industrielles ont le plus souvent un mode de rupture ductile par germination, croissance et coalescence de cavités internes. Les cavités apparaissent du fait de la rupture d'inclusions, croissent sous l'effet du chargement mécanique jusqu'à se rejoindre, conduisant à la ruine de la structure. La résistance à l'amorçage et à la propagation de fissure résulte de ce mécanisme. La prédiction de la ténacité passe donc par la
modélisation de la plasticité des matériaux poreux. Le comportement de matériaux poreux a été très étudié tant d'un point de vue expérimental que théorique et numérique dans le cas de chargement mécanique monotone en grandes déformations, conduisant à des lois de comportement permettant de simuler la rupture ductile de structure. Le cas des chargements mécaniques cycliques à faible nombre de cycles et / ou impliquant de faibles niveaux de déformations a comparativement été peu étudié, alors même que ce type de chargement est d'intérêt dans les applications industrielles, par exemple dans le cas de séisme. Dans cette thèse, l'effet de chargements oligocycliques sur les propriétés de rupture ductile sera investigué de manière systématique d'un point de vue expérimental, théorique et numérique. Des campagnes d'essais seront réalisées sur différents matériaux utilisés dans les applications nucléaires et pour différentes conditions de sollicitations mécaniques afin de quantifier l'effet des chargements oligocycliques sur la déformation à rupture et
la ténacité. En parallèle, des simulations numériques seront effectuées afin d'obtenir une base de données étendue concernant le comportement plastique de matériaux poreux sous chargement cyclique en s'intéressant en particulier aux effets de l'élasticité, de la porosité, du chargement mécanique et de distribution spatiale de cavités. Ces simulations numériques seront utilisées pour valider des modèles analytiques développés au cours de la thèse visant à prédire l'évolution de la porosité et la contrainte d'écoulement. Enfin, les modèles seront implémentés sous la forme de lois
de comportement et utilisés pour simuler les essais expérimentaux.
Université / école doctorale
Sciences Mécaniques et Energétiques, Matériaux et Géosciences (SMEMaG)
Paris-Saclay
Localisation du sujet de thèse
Site
Saclay
Critères candidat
Formation recommandée
Master 2 Mécanique / Matériaux Ecole d'ingénieurs Mécanique / Matériaux
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2026
Personne à contacter par le candidat
HURE Jérémy < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DES/DRMP//LCMI
DRMP/SEMI/LCMI
CEA Saclay
Bat 639
0169081868
Tuteur / Responsable de thèse
TANGUY BENOIT < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DES/DRMP/SEMI/LCMI
DES/ISAS/DRMP/SEMI/LCMI
CEA Saclay
91191 Gif sur Yvette
0169089420
En savoir plus
Domaine
Sciences pour l'ingénieur
Sujets de thèse
Rupture ductile sous chargement oligocyclique des matériaux irradiés : Caractérisation expérimentale, modélisation et simulation numérique
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Les alliages métalliques utilisés dans les applications industrielles ont le plus souvent un mode de rupture ductile par germination, croissance et coalescence de cavités internes. Les cavités apparaissent du fait de la rupture d'inclusions, croissent sous l'effet du chargement mécanique jusqu'à se rejoindre, conduisant à la ruine de la structure. La résistance à l'amorçage et à la propagation de fissure résulte de ce mécanisme. La prédiction de la ténacité passe donc par la
modélisation de la plasticité des matériaux poreux. Le comportement de matériaux poreux a été très étudié tant d'un point de vue expérimental que théorique et numérique dans le cas de chargement mécanique monotone en grandes déformations, conduisant à des lois de comportement permettant de simuler la rupture ductile de structure. Le cas des chargements mécaniques cycliques à faible nombre de cycles et / ou impliquant de faibles niveaux de déformations a comparativement été peu étudié, alors même que ce type de chargement est d'intérêt dans les applications industrielles, par exemple dans le cas de séisme. Dans cette thèse, l'effet de chargements oligocycliques sur les propriétés de rupture ductile sera investigué de manière systématique d'un point de vue expérimental, théorique et numérique. Des campagnes d'essais seront réalisées sur différents matériaux utilisés dans les applications nucléaires et pour différentes conditions de sollicitations mécaniques afin de quantifier l'effet des chargements oligocycliques sur la déformation à rupture et
la ténacité. En parallèle, des simulations numériques seront effectuées afin d'obtenir une base de données étendue concernant le comportement plastique de matériaux poreux sous chargement cyclique en s'intéressant en particulier aux effets de l'élasticité, de la porosité, du chargement mécanique et de distribution spatiale de cavités. Ces simulations numériques seront utilisées pour valider des modèles analytiques développés au cours de la thèse visant à prédire l'évolution de la porosité et la contrainte d'écoulement. Enfin, les modèles seront implémentés sous la forme de lois
de comportement et utilisés pour simuler les essais expérimentaux.
Université / école doctorale
Sciences Mécaniques et Energétiques, Matériaux et Géosciences (SMEMaG)
Paris-Saclay
Localisation du sujet de thèse
Site
Saclay
Critères candidat
Formation recommandée
Master 2 Mécanique / Matériaux Ecole d'ingénieurs Mécanique / Matériaux
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2026
Personne à contacter par le candidat
HURE Jérémy < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DES/DRMP//LCMI
DRMP/SEMI/LCMI
CEA Saclay
Bat 639
0169081868
Tuteur / Responsable de thèse
TANGUY BENOIT < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DES/DRMP/SEMI/LCMI
DES/ISAS/DRMP/SEMI/LCMI
CEA Saclay
91191 Gif sur Yvette
0169089420
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