Comportement de nanocavités sous chargement mécanique : de la compréhension des mécanismes phys[...]

Description du sujet de thèse

Domaine
Physique de l'état condensé, chimie et nanosciences

Sujets de thèse
Comportement de nanocavités sous chargement mécanique : de la compréhension des mécanismes physiques à l'homogénéisation de matériaux nanoporeux

Contrat
Thèse

Description de l'offre
Des nanocavités - typiquement de quelques nm à quelques dizaines de nm - sont souvent observées dans les métaux, par exemple dans les applications hautes températures suite à la condensation de lacunes ou dans les alliages métalliques utilisés dans les réacteurs nucléaires du fait de l'irradiation. La présence de ces nanocavités dégrade le comportement mécanique des matériaux et contribue à la rupture. Il est donc nécessaire de déterminer les mécanismes physiques associés au comportement de ces nanocavités sous chargement mécanique et d'obtenir des modèles homogénéisés décrivant le comportement macroscopique des matériaux nanoporeux. Les résultats disponibles dans la littérature restent à ce jour limités, notamment en ce qui concerne la représentativité des simulations réalisées et des modèles proposés vis-à-vis des applications d'intérêt. Cela inclut par exemple la prise en compte des défauts cristallins entourant les cavités, l'effet des chargements cycliques et la localisation des nanocavités au niveau des joints de grains. Les objectifs de cette thèse sont donc de déterminer le comportement de nanocavités sous chargement mécanique et les mécanismes physiques associés en considérant des situations réalistes vis-à-vis des applications, de développer des modèles analytiques à bases physiques permettant de décrire le comportement de nanocavités sous chargement mécanique, et enfin de proposer des modèles homogénéisés adaptés aux nanocavités et utilisables pour simuler la rupture par croissance et coalescence de cavités. Les cas d'applications visés sont ceux liés aux alliages métalliques sous irradiation mais les éléments de compréhension obtenus et les modèles développés pourront être utilisés dans un contexte plus large. Afin d'atteindre ces objectifs, des simulations de Dynamique Moléculaire (DM) seront réalisées, analysées à partir de la théorie élastique des dislocations et utilisées pour proposer des modèles homogénéisés pertinents pour les matériaux nanoporeux.

Université / école doctorale
Sciences Mécaniques et Energétiques, Matériaux et Géosciences (SMEMaG)
Paris-Saclay

Localisation du sujet de thèse
Site
Saclay

Critères candidat
Formation recommandée
Physique des matériaux, mécanique du solide

Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2025

Personne à contacter par le candidat
VAN BRUTZEL Laurent laurent.vanbrutzel@cea.fr
CEA
DES/DRMP//LM2T
CEA/Saclay
DES/ISAS/SC2M/LM2T
Bâtiment 450SE - PC n°50
91191 GIF SUR YVETTE Cedex
01.69.08.79.15

Tuteur / Responsable de thèse
HURE Jérémy jeremy.hure@cea.fr
CEA
DES/DRMP//LCMI
DRMP/SEMI/LCMI
CEA Saclay
Bat 639
0169081868

En savoir plus #J-18808-Ljbffr