Soutenance de thèse de Feng Gao

Feng Gao soutient sa thèse de doctorat en Mécanique Numérique et Matériaux le 27 juillet 21

Développement d'essais de caractérisation mécanique à très haute température avec instrumentation sans contact. Application à l'identification par analyse inverse du comportement du superalliage base nickel In718 en condition de fabrication additive par le procédé L-PBF

Feng Gao a réalisé sa thèse  dans l'équipe 2MS sous la supervision de Michel Bellet et Yancheng Zhang dans le cadre d'un projet avec le China Scholarship Council et Safran. Feng Gao soutient sa thèse de doctorat en Mécanique Numérique et Matériaux le 27 juillet 2021 devant le jury suivant :

– M. Philippe Dal SANTO,  Professeur des universités Arts et Métiers ParisTech,

– M. Daniel NELIAS,  Professeur des universités INSA Lyon

– Mme Yuanyuan LU,  Associate professor Beihang University

– M. Jean-Michel BERGHEAU,  Professeur des universités École nationale d'ingénieurs de Saint-Étienne

– M. Bruno MACQUAIRE, Ingenieur de recherche, Safran Additive Manufacturing

Résumé :

Un modèle de comportement mécanique, reliant déformations et forces internes à haute température, a été caractérisé pour un alliage à base de nickel, imprimé en 3D. Les évolutions des champs de température, de déplacement, et de la force lors de tests de traction-relaxation ont été mesurées sur une machine développée spécifiquement. Une simulation numérique des essais a été développée. Une approche d'analyse inverse a alors permis d'identifier les paramètres du modèle de comportement, a priori inconnus, en minimisant l'écart entre les prédictions numériques et les mesures. Cette minimisation a permis d'obtenir un très bon accord, traduisant la pertinence du modèle proposé. L'impression 3D induit par ailleurs une anisotropie mécanique : il a été constaté qu'elle évoluait avec la température et cet effet a été caractérisé. La loi de comportement complexe issue de ce travail peut être utilisée dans les logiciels de simulation numérique des procédés d'impression de l'alliage étudié, pour prédire les défauts potentiels (distorsions, fissurations) et ainsi optimiser l'impression 3D de cet alliage, très utilisé dans l'industrie aéronautique et spatiale.

Mots-clés : Caractérisation; Modèle constitutif; Anisotropie; Optimization; Simulation numérique; Fabrication additive