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Caractérisation mécanique des phénomènes dépendants du temps par nanoindentation instrumentée en température

Résumé : Ce mémoire présente une étude sur la caractérisation des propriétés mécaniques dépendantes du temps par nanoindentation instrumentée à différentes températures.Ce sujet de recherche porte sur l’adaptation des méthodes d’indentation classiques aux problématiques de la caractérisation à hautes températures. Les méthodes développées dans ces travaux ont pour premier objectif d’apporter une meilleure compréhension des phénomènes dépendants du temps et de la température par une approche locale. Le second objectif est d’apporter des éléments de comparaison entre le comportement à l’échelle microscopique et macroscopique.Les méthodes proposées sont principalement fondées sur l’essai de relaxation en indentation. Ses développements et applications aux matériaux polymères et métalliques sont étudiés de manière analytique puis expérimentale. L’étude analytique nous montre que ce type d’essais en indentation peut être directement comparé à un essai uniaxial. Elle montre également que la cinétique de chargement a une grande influence sur la qualité des résultats obtenus en relaxation.L’étude expérimentale proposée, en température, permet d’extraire la sensibilité à la vitesse de déformation ainsi que l’énergie d’activation des phénomènes visqueux. Cependant, la dérive thermique limite la durée des essais – la durée maximum du segment de relaxation reste inférieure à quelques minutes. Une autre étude réalisée à température ambiante ouvre la voie à des durées de caractérisation plus longues. Celle-ci se fonde sur l’équivalence entre aire et raideur de contact pour un matériau homogène. Un maintien de l’aire de contact constante pendant 10 heures est effectué sans signes de dérive.Finalement, l’application de la nanoindentation à hautes températures à la caractérisation in situ des changements microstructuraux pour un alliage d’aluminium est étudiée. Les résultats de l’étude montrent qu’il est possible d’obtenir la cinétique de recristallisation avec un seul échantillon et en un temps limité.
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Theses
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https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-02162071
Contributor : Abes Star :  Contact
Submitted on : Friday, June 21, 2019 - 1:43:09 PM
Last modification on : Wednesday, March 18, 2020 - 3:01:15 AM

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TH_T2663_pbaral.pdf
Version validated by the jury (STAR)

Identifiers

  • HAL Id : tel-02162071, version 1

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Paul Baral. Caractérisation mécanique des phénomènes dépendants du temps par nanoindentation instrumentée en température. Autre. Université de Lyon, 2018. Français. ⟨NNT : 2018LYSEC038⟩. ⟨tel-02162071⟩

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