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Modélisation de l'effect de la corrosion sur le comportement mécanique

 

Ce projet consiste en une recherche fondamentale et générique sur la corrosion qui fera le lien entre une modélisation à l'échelle microscopique (diffusion des atomes, réactions d'oxydations) et à l'échelle macroscopique (durée de vie d'un tube d'une certaine épaisseur, transporteur d'un fluide corrosif dans un environnement hostile). Souvent abordée par des chimistes, elle n'en reste pas moins un problème qui nécessite une approche pluridisciplinaire associant également des métallurgistes et mécaniciens. En effet, il estessentiel d'évaluer l'état mécanique d'une pièce pour étudier la corrosion sous contrainte statique ou cyclique, pouvoir prédire l'apparition d'une fissure et sa propagation dans une pièce. Le mécanisme de propagation de la corrosion à l'échelle microscopique peutêtre inter-granulaire (localisée aux joints de grains), trans-granulaire (propagation de la corrosion perpendiculairement aux joints de grains) ou sélectif (dissolution sélective d'un des éléments de l'alliage ou de l'une des phases). Le métallurgiste doit donc caractériser la microstructure du matériau abordé.
Le projet vise le développement d'un outil de modélisation du phénomène de corrosion intégré dans un code d'éléments finis (méthode de calcul exploitée largement dans le design mécanique de pièces) où les échellesmicroscopiques et macroscopiques se côtoient dans une approche d'éléments finis au carré. A l'échelle macroscopique, une analyse avecdes ordres de grandeurs tels le millimètre, le centimètre voire le mètre identifie les zones à risque. Dans ces zones, on coupleun calcul à l'échelle du nanomètre pour étudier la genèse de la fissure suite à la réaction d'oxydation de corrosion et c'est à l'échelle du micron qu'on va étudier le développement de micro-fissures et leur propagation.