Modélisation du Comportement Thermomécanique des Couches Minces en Alliages à Mémoire de Forme
| dc.contributor.author | Imade , ZIDANE | |
| dc.date.accessioned | 2026-09-29T09:10:14Z | |
| dc.date.available | 2026-09-29T09:10:14Z | |
| dc.date.issued | 2026 | |
| dc.description.abstract | Les alliages à mémoire de forme (AMF) sont des matériaux fonctionnels largement utilisés dans les applications d’actionnement et de structures adaptatives, en raison de leur capacité à subir des transformations de phase réversibles sous sollicitations mécaniques et thermiques. Lorsqu’ils sont employés sous forme de couches minces, leur comportement thermomécanique est fortement influencé par les contraintes géométriques et les conditions de chargement, ce qui peut affecter de manière significative leurs performances fonctionnelles. La prédiction fiable de ce comportement nécessite donc des approches de modélisation numérique dédiées et robustes. L’objectif principal de cette thèse est de développer un cadre numérique fiable pour prédire le comportement thermomécanique des couches minces en alliages à mémoire de forme soumises à des sollicitations mécaniques et thermiques. Ces structures sont largement utilisées dans les micro-actionneurs, les MEMS et les systèmes adaptatifs, où une prédiction précise de leur réponse est essentielle pour la conception et l’optimisation. Cette thèse présente un cadre numérique pour l’analyse du comportement thermomécanique de couches minces en alliages à mémoire de forme. Un modèle constitutif thermodynamiquement cohérent est développé afin de décrire la pseudoélasticité induite par les contraintes mécaniques ainsi que les effets de mémoire de forme activés thermiquement, en tenant compte des mécanismes de transformation de phase à travers l’évolution de variables internes. Le modèle constitutif est d’abord implémenté dans des environnements numériques indépendants utilisant MATLAB et Python. Ces implémentations offrent un cadre contrôlé et flexible permettant la vérification numérique du modèle, l’analyse de sa réponse physique et la réalisation de simulations autonomes sans recours à des logiciels commerciaux de calcul par éléments finis. Cette étape permet une étude efficace de trajectoires de chargement représentatives et facilite l’interprétation physique du comportement du matériau. Le modèle numériquement vérifié est ensuite implémenté sous forme de sous-programme utilisateur (UMAT) et intégré au logiciel de calcul par éléments finis Abaqus. Des simulations bidimensionnelles en état de contrainte plane sont réalisées afin d’étudier la réponse des couches minces en AMF sous chargements mécaniques et thermomécaniques. Une attention particulière est portée aux chargements pseudoélastiques biaxiaux ainsi qu’à l’actionnement thermoélastique sous contrainte mécanique. Les résultats numériques obtenus grâce aux algorithmes développés concordent bien avec les données expérimentales disponibles dans la littérature. De même, la simulation numérique réalisée avec UMAT d'Abaqus, dans le cas unidimensionnel, a fourni de bons résultats en comparaison avec les données expérimentales, validant et confirmant la fiabilité du modèle développé. Dans l’ensemble, ce travail aboutit à un cadre de calcul numériquement vérifié et polyvalent, pouvant servir d’outil prédictif pour l’analyse et la conception de couches minces en alliages à mémoire de forme soumises à des sollicitations thermomécaniques. | |
| dc.identifier.uri | http://dspace.univ-khenchela.dz:4000/handle/123456789/11525 | |
| dc.language.iso | fr | |
| dc.title | Modélisation du Comportement Thermomécanique des Couches Minces en Alliages à Mémoire de Forme | |
| dc.type | Thesis |