Plasticité cristalline et transition d’échelle : cas du polycristal

Dans l’article Plasticité cristalline et transition d’échelle : cas du monocristal, des lois de comportement élastoviscoplastique ont été établies pour le monocristal à partir de changements d’échelles, depuis l’atomistique jusqu’à la mécanique des milieux continus en passant par la dynamique des dislocations. Elles sont utilisées dans ce second article pour prévoir la réponse mécanique des polycristaux ainsi que les effets d’échelle observés dans de nombreux alliages métalliques.

Dans un premier temps, des méthodes de simulation d’agrégats polycristallins ainsi que les principes fondamentaux des méthodes d’homogénéisation sont présentés en détail. Les applications proposées concernent la modélisation de la distorsion des surfaces de charge, l’étude du comportement des polycristaux sous chargements multiaxiaux et l’influence des joints de grain sur les hétérogénéités de déformation intragranulaire.

Enfin, on montre les limites de l’approche continue classique lorsqu’il s’agit de reproduire des effets d’échelle couramment observés en métallurgie physique. La dynamique des dislocations permet de rendre compte de nombre d’entre eux, notamment l’effet Hall-Petch. Il est toutefois possible de décrire certains de ces effets à l’aide d’une approche de type milieu continu généralisé, par exemple en incorporant dans la modélisation la notion de courbure du réseau cristallin et son effet sur l’écrouissage.

La plupart des grandeurs, notations et symboles utilisés dans cet article ont été introduits et définis dans l’article Plasticité cristalline et transition d’échelle : cas du monocristal