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Calcul intensif en simulation de frittage à l'échelle des particules.

Résumé : Dans le cadre général de la simulation du procédé de frittage en phase solide, ce travail propose une approche numérique, à l'échelle des particules, de la consolidation d'un compact pulvérulent céramique. Le frittage est un procédé mettant en jeu plusieurs chemins de diffusion activés thermiquement. Parmi ces chemins de diffusion, les plus importants sont : la diffusion surfacique, la diffusion aux joints des grains et la diffusion volumique. La mise en place de cette physique dans un cadre de calcul intensif doit permettre de mieux comprendre ces mécanismes de diffusion ainsi que leur influence sur l'évolution de la microstructure. Le but de ce travail consiste à développer un modèle ainsi qu'une stratégie numérique capable d'intégrer les différents mécanismes de diffusion dans un cadre de calcul intensif. Le flux de matière est calculé en fonction du Laplacien de la courbure dans les cas de la diffusion surfacique, tandis que pour la diffusion volumique ce flux est proportionnel au gradient de la pression hydrostatique. Le modèle physique est tout d'abord présenté dans le cadre de la mécanique des milieux continus. Ensuite, la stratégie numérique développée pour la simulation du frittage d'un empilement granulaire est détaillée. Cette stratégie est basée sur une discrétisation du problème par des éléments finis stabilisés couplée avec une méthode Level-set pour décrire la surface libre des particules. Cette stratégie nous permet de faire des simulations avec un "grand" nombre de particules. Plusieurs simulations en 3D, menées dans un cadre de calcul parallèle, montrent l'évolution qui a lieu sur un empilement granulaire réaliste.
Document type :
Theses
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https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00843105
Contributor : Abes Star :  Contact
Submitted on : Wednesday, July 10, 2013 - 2:47:26 PM
Last modification on : Wednesday, June 24, 2020 - 4:19:08 PM
Document(s) archivé(s) le : Friday, October 11, 2013 - 5:10:36 AM

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Pino-daniel-diff.pdf
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  • HAL Id : tel-00843105, version 1

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Daniel Pino Muñoz. Calcul intensif en simulation de frittage à l'échelle des particules.. Autre. Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne, 2012. Français. ⟨NNT : 2012EMSE0669⟩. ⟨tel-00843105⟩

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