Contribution à la modélisation du comportement mécanique du verre : étude des relations entre densification et indentation

• Main Author: Gicquel, Solène
• Language: FRE
• Published: Université Rennes 1 2009
• Subjects: [SPI:MECA] Engineering Sciences/Mechanics; Indentation des matériaux; Verre > Propriétés mécaniques; Effets des hautes pressions; Méthode des Éléments finis; CAST3M (logiciel)
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00426623; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/42/66/23/PDF/these.pdf

Ce travail de thèse, articulé en deux parties, se base sur l'étude des déformations permanentes observées expérimentalement dans les verres soumis à de très hautes pressions. Ce phénomène est aussi appelé densification. Mon travail s'articule autour de la modélisation d'une indentation Vickers des verres d'oxydes. L'objectif est ainsi de comprendre et d'identifier les rôles propres de chacun des mécanismes supposés à l'origine de la densification : la déformation par cisaillement et la compression hydrostatique, ainsi que leurs interactions. Une première étude effectuée dans le cadre de l'élasticité linéaire a mis en évidence le besoin d'une modélisation plus à même de rendre compte des déformations observés. Une seconde étude a consisté à écrire différents modèles de comportement et à les implémenter dans un code de calcul par éléments finis (Cast3M). Les modèles ont été choisis afin d'autoriser une dissociation des rôles du cisaillement et de la pression hydrostatique, nécessaire à la mise en évidence de leur rôle commun dans le phénomène de densification. Par ailleurs, la mise en place d'un couplage entre les propriétés élastiques des matériaux et la pression, observées expérimentalement et ajoutés à nos modèles de comportement, nous permet une meilleure description de l'essai d'indentation.