Contribution à la modélisation du comportement mécanique du verre : étude des relations entre densification et indentation - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2009

Contribution to the modeling of the mechanical behavior of glass: relationship between densification and indentation

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

Résumé

This work aims at improving the modelisation of mechanical behaviour of silica and silicate glasses during indentation. First we focused on measurement of permanent deformation observed in hydrostatic compression and indentation test, which is a change in volume called densification. Using an elastic model, both in analytical models of contact and in finite element simulation, we estimated such volume. In a second time, we proposed a constitutive model in order to evaluate the respective role of different type of deformation : shear stress and densification. These models were implemented to a finite element software (Cast3M). We also included in our models the pressure dependance of elastic properties, observed during compressive test, in order to improve the description of the comportment in indentation.
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.
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Dates et versions

tel-00426623 , version 1 (27-10-2009)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00426623 , version 1

Citer

Solène Gicquel. Contribution à la modélisation du comportement mécanique du verre : étude des relations entre densification et indentation. Mécanique [physics.med-ph]. Université Rennes 1, 2009. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00426623⟩
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