Ciels de Van Gogh et propriétés mécaniques

Résumé
Le désaccord entre déformation plastique macroscopique et déformation individuelle des grains de certains polycristaux fortement texturés donne lieu à des structures tourbillonnaires dites "en Ciels de Van Gogh" (Van Gogh Skies ou VGS). Dans celles-ci, les grains deviennent progressivement entrelacés et se plissent de manière aléatoire autour d'un axe commun. Le raffinement continu de ces structures se traduit par des gradients plastiques alternés d'intensité croissante avec le progrès de la déformation macroscopique. Ces gradients sont accommodés par une densité croissante de dislocations géométriquement nécessaires. Celle-ci est cause d'un durcissement extraordinairement élevé des matériaux présentant des VGS et d'une augmentation de leur ténacité. Le présent article décrit un modèle géométrique permettant la production numérique de structures VGS et le calcul de leur durcissement associé, en bon accord avec les résultats expérimentaux. Les VGS d'origine plastique ne constituent en fait qu'un cas particulier extrême d'une famille de structures bidimensionnelles mésomorphiques.