Soutenance de thèse de David Ruiz

David Ruiz Sarrazola a réalisé son travail de thèse dans le cadre de la chaire ANR Industrielle DIGIMU, sous la direction de Marc Bernacki.

Il soutient sa thèse de doctorat en Mécanique Numérique et Matériaux le 7 décembre 2020 devant le jury composé de :

– Pr. Laurent DELANNAY (Univ. Catholique de Louvain, Louvain-la-Neuve, Belgique) : rapporteur

– Pr. Lukasz MADEJ (AGH Univ. of Science and Tech., Krakow, Pologne) : rapporteur

– Assoc. Prof. Roland LOGÉ (Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, Lausanne, Suisse) : examinateur

– Pr. Javier SIGNORELLI (Inst. de Fisica Rosario, Santa Fé, Argentine) : examinateur

– Privat Dozen Franz ROTERS (Max-Planck-Institut für Eisenforschung, Düsseldorf, Allemagne) : examinateur

– M.R. Daniel PINO MUÑOZ (MINES ParisTech-CEMEF, Sophia Antipolis) : examinateur

– C.R. Aurore MONTOUCHET (Framatome Creusot, Le Creusot) : examinateur

Résumé de sa thèse :

La recristallisation dynamique (DRX) est l'un des principaux phénomènes métallurgiques responsable de l'évolution de la microstructure des matériaux métalliques survenant lors de leur mise en forme à chaud. Comprendre et prévoir ce phénomène physique est d'une importance primordiale car la microstructure résultante est en général directement responsable des propriétés finales du matériau. Ainsi, de nombreux modèles phénoménologiques (de type JMAK par exemple) visant à décrire la DRX ont été développés dans l'état de l'art. Cependant, en raison de la complexité des mécanismes impliqués et de leurs interactions, les modèles phénoménologiques ou de champ moyen ne sont pas en mesure de rendre pleinement compte de l'évolution locale de la microstructure et des approches de type champ complet sont nécessaires. La plupart des modèles DRX en champ complet ont des limites dans leur capacité à modéliser une déformation élevée (ce qui les rend en général inutilisable pour des chemins thermomécaniques industriels) et dans la description de la déformation plastique (souvent très simplifié).

Dans cette thèse, un nouveau modèle à champ complet pour la recristallisation dynamique discontinue (DDRX) est proposé en couplant une méthode éléments finis de plasticité cristalline (CPFEM) avec un cadre élément finis – level set (LS-FE) pour décrire le mouvement des joints de grains. Le modèle proposé prend en compte la déformation plastique anisotrope et son impact sur le mouvement des joints de grains. Combiné à une méthodologie de remaillage, le cadre numérique proposé est capable de décrire la DDRX jusqu'à des niveaux de déformation très importants. Le modèle est calibré et comparé aux mesures expérimentales de l'acier 304L. De plus, l'intérêt de cette stratégie (ratio précision / coût numérique) est également discuté comparativement à une approche simplifie (approximation CP Taylor). Tous ces développements sont réalisés dans un module CPFEM générique facilement utilisable dans n'importe quel code EF.