Modélisation et simulation des phénomènes thermomécaniques lors des procédés de déformation plastique et de solidification

Résumé

Ce travail de thèse se concentre sur la modélisation et la simulation du comportement thermomécanique pendant les procédés de déformation plastique et de solidification, particulièrement les techniques de frittages. Les chapitres de la thèse couvrent le comportement thermomécanique des matériaux lors des procédés de frittage, notamment le frittage plasma étincelle (SPS). Chaque chapitre apporte une contribution spécifique, couvrant des aspects tels que la théorie classique de frittage, les différentes techniques de frittage, la modélisation mathématique des procédés, et des études numériques détaillées sur le comportement thermoélectrique et mécanique pendant le frittage SPS. L'objectif final est d'offrir une compréhension approfondie de ces processus complexes et d'ouvrir la voie à des perspectives futures dans le domaine de la fabrication de matériaux avancés. Les applications réalisées dans ce travail se concentrent sur la modélisation et les simulations numériques 3D développées à l'aide du logiciel ANSYS pour examiner le comportement des couplages thermiques, électriques et mécaniques au cours du processus SPS. Les résultats obtenus offrent une compréhension approfondie des interactions entre ces phénomènes physiques pendant le frittage et comment les propriétés des matériaux affectent le comportement thermoélectrique et mécanique pendant ce processus. D’autre part, des études d’optimisation des paramètres du dispositif SPS ont été effectuée en utilisant le modèle développé. Ces dernières se concentrent sur l'effet du courant et de la pression appliqués et les dimensions de l’échantillon au dispositif SPS, visant à déterminer les valeurs optimales de ces paramètres pour produire des échantillons avec des caractéristiques améliorées. Une expérience de frittage conventionnel est également présentée, ajoutant une dimension pratique aux résultats théoriques.

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