Modélisation micromécanique du comportement de matériaux du nucléaire
Jury
- M. BRENNER Renald, Directeur de recherche, CNRS, Rapporteur
- M. MASSON Renaud, Directeur de recherche, CEA, Rapporteur
- Mme. NADOT-MARTIN Carole, Professeure des universités, ENSMA, Rapportrice
- Mme. ROUHAUD Emmanuelle, Professeure des universités, Université de technologie de Troyes, Examinatrice
- M. GARAJEU Mihail, Maître de conférences, Aix-Marseille Université, Examinateur
- M. IDIART Martin, Full professor, Université Nationale de La Plata (Argentine), Examinateur
- M. MONERIE Yann, Professeur des universités, Université de Montpellier, Examinateur
Résumé
Ces activités de recherche s’articulent autour de l’étude du comportement mécanique de matériaux poreux du nucléaire par la modélisation, de l’échelle microscopique locale à l’échelle macroscopique de la structure. Les milieux poreux étudiés dans le cadre de ces recherches sont des céramiques de combustibles nucléaires et des aciers utilisés dans les réacteurs nucléaires à eau sous pression.
Les thématiques de recherche portent globalement sur la mécanique théorique et numérique (solide, structure, matériaux), avec, d’une part, l’homogénéisation et les méthodes de changement d’échelles en mécanique des solides, et d’autre part, les couplages entre l’endommagement et la plasticité ou la viscoplasticité et la simulation de la fissuration des matériaux.
Les deux types de matériaux étudiés, céramique pour les combustibles en dioxyde d’uranium et oxydes mixtes et métallique pour les matériels appelés "internes" de cuve, subissent, durant leur utilisation, des températures élevées et de fortes doses d’irradiation, ce qui modifie leur microstructure et leur comportement mécanique.
Ce travail de recherche a pour objectif appliqué de fournir des modèles de comportement tridimensionnels capables de prendre en compte le plus explicitement possible les effets de l’irradiation, tout en restant intégrables et utilisables dans des codes de calculs "métiers". Leur utilisation en réacteur peut notamment amener à la formation de cavités dans ces matériaux, ce qui introduit une compressibilité globale à ces matériaux. Des modèles de comportement tridimensionnels avec prise en compte de la triaxialité des contraintes sont recherchés.