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Science et ingénierie des matériaux et des procédés

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Soutenance de Hyung-Jun CHANG

Mis à jour le 28 septembre 2009
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Analysis of Nano indentation Size effect based on Dislocation Dynamics and Crystal Plasticity

Le 15 juin 2009

Thèse en cotutelle avec Seoul National University préparée dans le laboratoire SIMaP_GPM2 , sous la direction conjointe de M Marc FIVEL, Laurent  TABOUROT et Marc  VERDIER.

Résumé:

This thesis deals with experiments and simulations of nanoindentation in copper single crystals. Indentation experiments are performed with different orientations of the indentation axis and both the load-displacement curve and the surface imprint observed by atomic force microscopy are analysed and compared. Indentation size effect is observed for low penetration of the indenter. Simulations are then performed using crystal plasticity finite element modelling. ABAQUS user subroutines are specially developed in order to account for the physics of dislocation activity in the twelve glide systems of copper crystals. 3D simulations are then performed and comparisons with the experiments give access to key parameters of the constitutive equations. The indentation size effect is reproduced using a simplified size effect theory implanted in the finite element modelling. Finally, a multiscale approach based on discrete dislocation dynamics is used to reproduce (111) indentations of copper single crystals. Molecular dynamics simulations give details of dislocation nucleation beneath the indenter. Dislocation dynamics simulations are then performed and the indentation size effect is addressed.

Membres du Jury:

 M. Yves  BRECHET             , Président

M. Samuel FOREST             , Rapporteur

M. Heung Nan HAN            , Rapporteur

M. Kyu Hwan OH               , Examinateur

M. Marc FIVEL                   , Directeur de thèse

M. Laurent  TABOUROT     , Co-Directeur de thèse

M. Marc  VERDIER             , Co-Directeur de thèse


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mise à jour le 28 septembre 2009

Univ. Grenoble Alpes