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Propriétés mécaniques par indentation multi-échelles des matériaux bio-sourcés aux céramiques

type de publication      thèse HDR
date de publication 16-11-2015
auteur(s) Roudet Francine
jury D. Chicot, C. Richard, E. Le Bourhis, J.L. Robert, A. Iost, A. Tricoteaux, J. Lesage
  
résumé Mes travaux de recherche portent essentiellement sur la détermination des propriétés mécaniques par indentation instrumentée de tous types de matériaux. L’essai d’indentation est un essai simple à mettre en œuvre. Il permet d’accéder à de nombreuses propriétés et lois de comportement mécaniques. Toutefois l’obtention de propriétés fiables nécessite une attention particulière à de nombreux phénomènes pouvant altérer la mesure de ces propriétés. Par exemple, nous nous sommes intéressés au défaut de pointe dont, à l’évidence, l’influence est d’autant plus grande que l’échelle de mesure est petite. Nous proposons des modèles mieux adaptés à chaque échelle que ceux existants en mettant en jeu un seul paramètre d’ajustement que l’on peut obtenir par observation en microscopie électronique. Nous nous sommes aussi intéressés à l’influence du mode de déformation autour de l’empreinte (pile-up ou sink-in) qui conditionne la méthodologie à appliquer (Oliver et Pharr ou Loubet et al.). Pour identifier le mode mis en jeu, l’observation est une solution mais nous lui préférons un critère simple basé sur les profondeurs de pénétration. Une autre voie pour déterminer la dureté est son calcul par l’énergie. Cette méthode est intéressante car elle s’affranchit du mode de déformation mais surtout pas du défaut de pointe comme c’est très souvent le cas dans la littérature.
Enfin, il est reconnu de tous que le nombre de dureté varie en fonction de la charge appliquée, c’est l’effet de taille en indentation. Il a longuement été modélisé par de nombreux auteurs avec des modèles plus ou moins complexes et plus ou moins physiquement fondés. Finalement, nous montrons que la prise en compte des phénomènes cités plus haut permet de réduire considérablement cet effet. Toutefois, nous n’excluons pas que cet effet de taille existe, en particulier par la qualité de la préparation de surface ou par l’organisation du réseau de dislocations, plus ou moins arrangées, dans le volume de déformation plastique localisé sous l’empreinte.
Dans ce mémoire, je présente aussi mes activités administratives, en particulier celles de Chef du département GMP de l’IUT A et de responsable de la LP Textiles Innovants, mais aussi mes implications dans le tissu industriel local utilisées autant dans mon activité d’enseignante que pour le développement de ma recherche.
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