Mise au point d'un modèle de plasticité cristalline pour l'étain monocristal

Matériaux, physique du solide Stage - Bac+5 - Mise au point d'un modèle de plasticité cristalline pour l'étain monocristal - H/F Sous conditions ambiantes, l'étain existe sous forme double tétragonale centrée. De par la complexité et l'anisotropie de sa structure, la réponse mécanique de l'étain dépend fortement de la microstructure de la pièce. Deux mécanismes de déformation participent à cette réponse : le glissement de dislocations et le maclage, l'un dominant pour de faibles vitesses de déformation et l'autre à hauts taux de déformation. Une bonne reproduction du comportement de l'étain nécessite donc de mettre au point un modèle de comportement intégrant ces deux mécanismes de plasticité, leurs interactions et la transition entre les deux régimes de compression dynamique. Pour aborder l'interaction entre maclage et plasticité par dislocations, le CEA DAM a proposé un formalisme de modélisation dit polyphase. Le maclage y est traité par une approche de type champ de phase faisant apparaître explicitement tous les variants de maclage. Cette séparation permet d'assigner un modèle de plasticité à chaque variant. Au cours d'un précédent stage, la plasticité avait été prise en compte au travers d'un modèle de plasticité macroscopique. Cela avait permis d'identifier l'énergie d'activation du phénomène de maclage, mais avait mis en évidence qu'une description trop grossière de la plasticité ne permettrait pas de rendre compte de la localisation de la déformation plastique aux abords des zones maclées. L'objectif est donc d'enrichir le formalisme existant en décrivant la réponse plastique de chaque variant par un modèle de plasticité cristalline. La difficulté de construire un tel modèle pour l'étain émane du fait que la phase stable à l'ambiante compte environ 32 systèmes de glissement avec pour chacun des seuils de glissements et des dépendances à la vitesse de déformation distincts. Cependant, des données sont disponibles dans la littérature pour contrainte la hiérarchie entre systèmes, notamment des résultats expérimentaux de compression de micropilliers et des calculs ab-initio de surfaces de glissement. Il s'agira dans un premier temps d'établie un modèle de plasticité cristalline minimale sur la base des informations trouvées dans la littérature, puis de l'enrichir progressivement. Pour valider les développements à chaque étape, le CEA DAM dispose d'une base de données d'essais de compression dynamique sur des polycristaux d'étain, couvrant une large gamme de température et de taux de déformation. Si le temps le permet, des calculs de surfaces de glissement par dynamique moléculaire pourront être réalisés pour confirmer les valeurs de certains paramètres du modèle. Conformément aux engagements pris par le CEA en faveur de l'intégration des personnes handicapées, cet emploi est ouvert à toutes et à tous. Le CEA propose des aménagements et/ou des possibilités d'organisation pour l’inclusion des travailleurs handicapés. Participant à la protection nationale, une enquête administrative est réalisée pour tous les collaborateurs du CEA afin d'assurer l'intégrité et la sécurité de la nation.