soutenance de thèse de Thomas GEOFFROY

Le 10 avril 2017

du Centre des Matériaux de MINES ParisTech

Thomas GEOFFROY soutiendra sa thèse intitulée

" Assemblages électroniques par frittage d’argent pour équipements aéronautiques fonctionnant en environnements sévères"

le 10 avril 2017 à 14h00,

lieu : MINES ParisTech, 60 bld Saint-Michel, Paris 6ème

Résumé : La majeure partie des équipements électroniques qui nous entourent fonctionne dans des environnements plutôt cléments où les variations thermiques sont d'amplitudes faibles à modérées. En aéronautique, l'utilisation d'équipements fonctionnant dans des milieux beaucoup plus hostiles que les environnements traditionnellement rencontrés en électronique pourrait permettre d'améliorer considérablement les performances des aéronefs, notamment en terme de poids, de consommation de carburant et de coût de maintenance. Toutefois, l'utilisation d'assemblages électroniques « classiques » dans des environnements où les variations thermiques sont fortes pose des problèmes techniques majeurs : les hautes températures peuvent faire fondre les alliages de brasure courants et la fatigue thermomécanique peut très rapidement provoquer la défaillance des assemblages. Pour pallier ces problèmes, les composants électroniques peuvent être reportés par frittage d'argent dans les circuits. En effet, cette technologie d'assemblage permet de remplacer les brasures usuelles par un matériau ayant un point de fusion nettement plus élevé : l'argent pur (Tfus=962°C). Cependant, le frittage a tendance à produire des matériaux poreux et la porosité peut avoir un effet néfaste sur le vieillissement des joints d'attache des composants électroniques. Par conséquent, dans cette thèse, les liens existant entre profil thermique de frittage et porosité ainsi que ceux existant entre porosité et résistance aux cycles thermiques (-65°C/+200°C) ont été étudiés. Par ailleurs, la question des interactions métallurgiques pouvant se produire à hautes températures entre l'argent fritté et certaines métallisations usuelles de composants et de substrats a également été abordée.

soutenance de thèse de Toinou BLANC

Le 3 avril 2017

du Centre des Matériaux de MINES ParisTech

sous réserve de l'approbation des rapporteurs,

Toinou BLANC soutiendra sa thèse intitulée

"Fabrication additive par dépôt laser direct de TA6V : étude expérimentale dans des régimes de forte productivité, modèles de comportement et recyclage de la poudre".

le 03 avril 2017 14h00,

lieu MINES ParisTech 60 bld Saint-Michel, Paris 6ème

soutenance confidentielle, pour y assister envoyer une demande à toinou.blanc@mines-paristech.fr en précisant nom et société (ou établissement de rattachement).

soutenance de thèse de Maya GEAGEA

Le 26 avril 2017

du Centre des Matériaux de MINES ParisTech

Sous réserve de l'approbation des rapporteurs, Maya GEAGEA soutiendra sa thèse intitulée

" Nouvelles architectures de surfaces d’échanges de piles à combustible de type SOFC pour l’amélioration de l’efficacité électrochimique "

le 26 avril 2017 à 14h00,

lieu, MINES ParisTech 60 bld Saint-Michel, Paris 6ème

soutenance de thèse de Clément SORET

Le 21 avril 2017

du Centre des Matériaux de MINES ParisTech

Sous réserve de l'approbation des rapporteurs, Clément SORET soutiendra sa thèse intitulée

"Conception de pipelines basée sur des critères en déformation dans des environnements extrêmes"

le 21 avril 2017 à 14h00,

lieu : MINES ParisTech 60 bld Saint-Michel, Paris 6ème

Colloque “Simulation des Matériaux et des Structures”

Exposés d'experts reconnus et démonstrations pour cette journée exceptionnelle au Centre des Matériaux

15 mars 2017

Dans le cadre des évènements liés aux 50 ans du Centre des Matériaux, le pôle de recherche "Simulation des Matériaux et des Structures" organise un colloque scientifique

le 1er juin 2017.

Le programme s'articule en trois temps :

Matin : des exposés par des "experts mondiaux" sur les enjeux de la simulation numérique en mécanique des matériaux et des structures à la lumière de l'expérience du Centre des Matériaux;
09h15 – 09h45 Modèles num ériques de matériaux et de structures (G. Cailletaud)
· 09h45 – 10h15 L’apport de la simulation num érique pour r épondre aux enjeux de la transition énerg étique (H. Burlet)
· 10h15 – 10h45 30 ans de coop ération ONERA-MINES dans la recherche a éronautique en m écanique (des solides) (S. Kruch)
· 11h00 – 11h30 Various Aspects of Martensitic Transformation from Macro to Nanoscale (T. Antretter)
· 11h30 – 12h00 Z ́eBuLoN et Z-mat en Am érique (R. Foerch)
· 12h00 – 12h30 Le calcul intensif dans l’industrie aéronautique (F. Feyel)
14h00 – 14h30 Perspectives sur les données massives en mécanique des matériaux : la mécanique digitale (D. Ryckelynck)
(Résumés)
Midi : un buffet particulièrement festif avec démonstrations Z-set;
Deux surprises pour finir en beauté :
15:00-16:00 : Vos plus beaux calculs Eléments Finis en 3 minutes chacun!;
16:00-17:00 : Challenges numériques

Ce collque est gratuit, mais l'inscription obligatoire. Envoyer un courriel à

colloque-sims@mat.mines-paristech.fr

Première présentation des doctorants en thèse

Du 6 au 7 juin 2017

Un exercice de bilan obligatoire pour tous les doctorants du Centre des Matériaux.

Comme tous les ans, les doctorants du Centre des Matériaux, inscrits à l'école doctorale SMI 432, dans les spécialités "Science et Génie des Matériaux" et "Mécanique", et ayant débuté à partir d'octobre, présenteront les avancées de leur travaux de thèse.

Cet exercice est un point d'étape qui lui permettra aussi d'exposer leur vision des étapes suivantes pour aboutir à la soutenance de leur thèse.

Les exposés sont publics, et ont lieu devant un jury constitué d'enseignants-chercheurs et d'industriels.

Ils auront au Centre des Matériaux, les 6 et 7 juin 2017.

Rencontre industriels-étudiants du mastère “Design des Matériaux et des Structures”

Le 9 mars 2017

Les étudiants du mastère DMS invitent les industriels encadrant leur projet industriel à une journée de présentation.

Le 9 mars 2017, les étudiants de la seconde promotion du mastère spécialisé "Design des Matériaux et des Structures" reçoivent des industriels partenaires.

Le programme prévoit des présentations de chacun des étudiants, mais aussi des industriels. Ces derniers présenteront leur société et leurs besoins de recherche-développement

SAFRAN – B. Guyon, Scientific Partnership VP, Directeur Partenariats Scientifiques R&T and Innovation Direction
EDF – Intervenant du département MMC d’EDF R&D
MONTUPET – R. Martinez, Ingénieur expert en métallurgie
RENAULT – M. Béranger, J.-M. Fiard, DE-MM Conception mécanique, CTR Renault
IVY Group – P. Marly, R&D Manager Automotive Interior

Le programme complet est ICI.

soutenance de thèse de Yang ZHANG

Le 20 mars 2017

du Centre des Matériaux de MINES ParisTech

Sous réserve de l'approbation de la part des rapporteurs

Yang ZHANG soutiendra sa thèse

"Etude des conséquences mécaniques de la transformation de phase dans les réfractaires électrofondus à très haute teneur en zircone"

le 20 mars à 14h00,

à l'Ecole des Mines de Paris, 60 bld Saint-Michel, Paris 5ème

Résumé : Les réfractaires électrofondus, qui constituent l'objet de ce travail, appartiennent au système alumine-zircone-silice. Ils sont obtenus par coulée dans des moules à des températures supérieures à 2000°C, rendant très difficile toute instrumentation. De nombreux phénomènes intrinsèques au matériau interviennent lors du refroidissement qui suit la coulée. Parmi ces derniers, cette recherche a essentiellement porté sur la transformation de phase (de tétragonale à monoclinique) de la zircone et aux phénomènes associés (gonflement, plasticité,…). A partir d'essais mécaniques à haute température réalisés en laboratoire, les lois de comportements thermiques et mécaniques ont été caractérisées et modélisées en cours de transformation de la zircone. La plasticité à très bas seuil de contrainte observée a, en particulier, été décrite par une vitesse de déformation dérivée du modèle de Leblond, une fonction de rendement de type Cam-clay sans consolidation et une fonction de rendement définissant l'avancement de la transformation en fonction de la température. Après implémentation dans un code de calcul par éléments finis et validation par confrontation avec des résultats d'essais sous contraintes multiaxiales, ce modèle a été assemblé aux autres composantes du comportement mécanique (fluage, élasticité,…), pour décrire l'ensemble des phénomènes thermomécaniques observés lors du refroidissement. Parallèlement, des coulées de blocs en laboratoire, instrumentées par des thermocouples et des capteurs d'émission acoustique, ont permis de reconstruire par simulation numérique l'évolution du champ de température à l'intérieur de la dalle au cours du refroidissement. L'enthalpie de solidification et celle associée à la transformation de phase, préalablement quantifiée par ATD, ont été prises en compte. L'application du modèle mécanique complet, associant toutes les composantes du comportement, a permis de calculer l'évolution du champ de contraintes généré par les gradients thermiques en fonction du temps et, en particulier, de mettre en évidence le rôle essentiel joué par la transformation de phase sur la relaxation des contraintes.

soutenance de thèse de Nicolas GUENINCHAULT

Le 24 mars 2017

du Centre des Matériaux de MINES ParisTech

Nicolas GUENINCHAULT soutiendra sa thèse intitulée

"Étude expérimentale et numérique des premiers stades de la plasticité dans un polycrystal CFC par topotomographie aux rayons X et CPFEM"

le vendredi 24 mars 2017

à 14h00,

à l'Ecole des mines de Paris, 60 bld Saint-Michel, Paris 5ème

Résumé : La compréhension des mécanismes de déformation dans les matériaux polycristallins est un problème important, qui conditionne notre capacité à concevoir et à produire des pièces de structure plus sures et avec un impact environnemental moindre. Cette compréhension est aujourd'hui limitée par notre capacité à observer à la fois la microstructure du matériau et ses mécanismes de déformation en trois dimensions (3D) aux petites échelles, et à informer les simulations mécaniques à partir des mécanismes physique de déformations du réseau cristallin. Des progrès considérables ont été faits dans les dernières décennies avec les observations de surfaces (i.e. technique EBSD associée a de la corrélation d'image) qui a permis de nombreuses études combinant des observations expérimentales à des simulations, à partir de la surface de la microstructure. Cependant, une comparaison précise sans connaitre la microstructure sous-jacente reste un défi. Dans ce travail, nous proposons une nouvelle méthodologie basée d'une part sur des mesures couplant la tomographie et la diffraction des rayons X, et d'autre part sur des simulations mécaniques de platicité cristalline. Cette approche permet une comparaison quantitative en volume entre les mécanismes de déformation, l'évolution de la courbure du réseau cristallin et les champs mécaniques simulés. Pour ce faire, une machine de traction dédiée aux expériences 4D d'imagerie par diffraction sur grands instruments a été conçue, et utilisée pour déformer en tension un échantillon d'Aluminium Lithium. La cartographie 3D de la microstructure a été obtenue par tomographie par contraste de diffraction, et un agrégat de trois grains dans le volume de l'échantillon a été choisi comme région d'intérêt pour des observation 4D par topotomographie. L'apparition des premières bandes de glissement en volume et leur évolution au cours du chargement ont été observées le long de plans cristallographiques bien définis. Les trois grains ont montré une activité plastique le long de deux familles de plans différents, pas toujours en accord avec une analyse macroscopique du facteur de Schmid, ce qui est attribué à l'influence du voisinage sur l'activation des systèmes de glissement. Les changements d'amplitude et d'orientation de la courbure moyenne des grains ont été mesures avec un niveau de détail sans précédent, par une analyse tridimensionnelle des courbes de reflexions. En parallèle, des simulations de la plasticité cristalline par éléments finis (CPFE) ont été menées utilisant la cartographie tridimensionnelle de la microstructure mesurée expérimentalement. Un chargement uniaxial de traction a été applique pour reproduire numériquement l'expérience, et comparer grain par grain l'activité plastique. L'activité des systèmes de glissement prédite par le modèle est conforme aux observations expérimentales d'une activité plastique le long de deux plans. Un cadre mathématique pour prédire l'angle de Bragg local en fonction des déformations et des rotations du réseau cristallin a été formulé. Un post-traitement des champs intragranulaires de déformation à partir des résultats des simulations CPFE a montré une excellente concordance avec les résultats expérimentaux. Ce résultat confirme que la topotomographie in-situ aux rayons X est un outil prometteur pour l'étude des premiers stades de la plasticité cristalline en volume.

soutenance de Florent COUDON

Le 27 mars 2017

du Centre des Matériaux de MINES ParisTech

Florent COUDON soutiendra sa thèse intitulée

"Comportement mécanique du superalliage base nickel à solidification dirigée DS200+Hf"

le 27 mars 2017 à 10h00,

à l'Ecole des mines de Paris

60 bld Saint-Michel, Paris 5ème

Résumé : De nombreuses études ont permis de développer des modèles de plasticité cristalline rendant compte de l'anisotropie d'un monocristal. Les matériaux à solidification dirigée (DS) peuvent être simulés avec des modèles semblables, sous réserve de connaître la morphologie et l'orientation cristallographique des grains contenus dans la pièce. Pour éviter ces analyses microstructurales coûteuses, il est possible de développer des approches, déterministes ou analysant les dispersions de la réponse sur un lot de << pièces synthétiques >> résolues par la méthode des éléments finis. Dans cette étude, nous avons tenté d'apporter les outils nécessaires aux deux types de modélisation. Avant tout, un modèle du monograin de DS200+Hf a été identifié pour une gamme de température allant de l'ambiante à 1200°C. Ensuite, plusieurs montées d'échelle ont été envisagées, d'abord sur un volume élémentaire représentatif (VER) puis sur une structure tridimensionnelle (éprouvette cruciforme). Sur le VER, la réponse de plusieurs modèles micromécaniques a été confrontée à des calculs de référence utilisant la méthode des éléments finis. Puis, le comportement mécanique d'une éprouvette cruciforme en DS200+Hf a été étudié, en réalisant des essais expérimentaux biaxiaux qui, ensuite, ont permis d'évaluer les prévisions du modèle. Ces résultats amènent à s'interroger sur la modélisation adaptée aux structures oligogranulaires (i.e. constituées d'un faible nombre de grains) : faut-il mailler explicitement l'échelle locale (les grains) dans la structure ou malgré la non-séparabilité des échelles, le modèle homogénéisé continue-t-il de fournir des résultats satisfaisants ?