Simulations 3D de dislocations en conditions aux limites complexes

Résumé
Le but de simulations de dislocations 3D est de fournir un outil de compréhension permettant d'aborder la modélisation de la plasticité des cristaux de manière plus réaliste. Pour ce faire, la comparaison avec des tests de laboratoire est nécessaire, entre autres, en tant que validation de l'outil numérique. Les tests couramment effectués en laboratoire n'ont jamais des conditions aux limites très simples et il est donc utile de les introduire dans la simulation 3D. Le présent exposé explique brièvement les règles et conditions aux limites employées dans les cas les plus simples, pour ensuite traiter des cas plus complexes. Ainsi, dans un premier temps, on détaille les règles fondamentales introduites dans le code, qui permettent d'accéder aux mécanismes fondamentaux de la plasticité. On se place dans le cas où le volume simulé est une partie d'un monocristal. Le cas des forces images engendrées par la présence d'une surface libre est ensuite résolu en utilisant le principe de superposition ainsi que des opérateurs de la théorie du contact. Une application au cas d'une population de dislocations est traitée et la profondeur d'application du champ image est analysée. Le problème des films est résolu en extrapolant la méthode au cas où deux faces sont libres. On aborde pour terminer, le cas de la nanoindentation, pour lequel des conditions aux limites à la fois en forces et en déplacements sont imposées. Ce cas nécessite le couplage de la simulation avec la méthode des éléments finis et des premiers résultats sont présentés.