LEM3

UMR CNRS 7239
UdL
CNRS
ENSAM

                               
Thèses
95 soutenances au LEM3 depuis janvier 2011
14 Soutenances en 2017
Soutenance de thèse de Marie FISCHER
* 20 décembre 2017

Marie FISCHER

« Fabrication de dispositifs médicaux biométriques implantables par construction laser addtive »

Spécialité : Sciences des matériaux
Ecole doctorale : EMMA
Directeur: PATOOR Etienne, Co-directeur : LAHEURTE Pascal


Soutenance de thèse de Mathieu MARQUER
* 30 novembre 2017

Mathieu MARQUER

« Etude comparative du comportement tribologique de revêtements frottant à grande vitesse sur un alliage de titane : CoCrAlYSiBN, CuNiIn, et MAO »
« Comparative study of the tribological behaviour of coatings sliding at high speed against a titanium alloy: CoCrAlYSiBN, CuNiIn, and MAO »

Specialité: Science et ingénierie des matériaux et métallurgie
Type de contract: Financement fondation de recherche IRT M2P
Ecole doctorale: EMMA
Directeur: CHEVRIER Pierre ; Co-directeur: PHILIPPON Sylvain


Soutenance de thèse de Imen Asma MBAREK
* 7 Novembre 2017

Imen Asma MBAREK

« Etude dynamique pour une définition d'aciers de blindage innovants contre les explosions »

Spécialité : Mécanique - Matériaux
Type de contract : Contrat industriel
Ecole doctorale: EMMA
Directeur: RUSINEK Alexis ; Co-directeurs: Gautier LIST - Guy SUTTER
Résumé


Soutenance de thèse de Bruno LAVISSE
* 19 octobre 2017

Bruno LAVISSE

« Approche tribologique de l'interface acier nitruré- grain abrasif - lubrifiant en vue de la réduction du risque d'endommagement lors de la rectification des dentures d'engrenage »

Spécialité : Sciences des matériaux
Ecole doctorale : EMMA
Directeur : TIDU Albert ; Co-directeur : LEFEBVRE André


Soutenance de thèse de Typhaine KOEPPEL
* 3 octobre 2017

Typhaine KOEPPEL

« Etude cinématique de l'Articulation temporo-mandibulaire »

Spécialité : Mécanique des matériaux
Type de contrat : Contrat doctoral
Ecole doctorale : EMMA
Directeur : BONNET Anne-Sophie ; Co-directeur : DE BROSSES Emilie


Soutenance de thèse de Shun XU
* 28 août 2017

Shun XU

« Étude des mécanismes de déformations dans les hexagonaux, effets de forme de grain et des premiers voisins »
« Crystallographic analysis of twin variant selection and twin-twin junctions in commercially pure titanium »

Spécialité : Sciences des matériaux
Ecole doctorale : EMMA
Directeur : SCHUMAN Christophe ; Co-directeur : LECOMTE Jean-Sébastien


Soutenance de thèse de Holanyo AKPAMA
* 28 août 2017

Holanyo AKPAMA

« Approche multi-échelle pour la prédiction de la ductilité des matériaux métalliques »

Spécialité : Sciences des Métiers de l'Ingénieur
Ecole doctorale : SMI
Directeur : ABED-MERAIM Farid ; Co-directeur : BEN BETTAIEB Mohamed


Soutenance de thèse de Jing WEN
* 11 juillet 2017

Jing WEN

« Etude des modifications microstructurales induites par l'hydrogène et de leurs effets sur la restauration, la recristallisation et les propriétés mécaniques des alliages de titane »

Specialité : Sciences des matériaux
Type de contrat : Contrat doctoral
Ecole doctorale: EMMA
Directeur : FLEURY Eric ; Co-directeur : ALLAIN Nathalie


Soutenance de thèse de Manel DALLALI
* 6 juillet 2017

Manel DALLALI

« Analyse de la sécurité et de la protection anti-bélier des conduites coudées d'adduction d'eau potable en polyéthylène haute densité »

Spécialité : Mécanique des matériaux
Type de contrat : Cotutelle
Ecole doctorale : EMMA
Directeur : AZARI Zitouni ; Co-encadrants : HADJ TAEG Esseddine - SCHMITT Christian


Soutenance de thèse de Yao AVEVOR
* 18 mai 2017

Yao AVEVOR

« Effets thermomécaniques en usinage à sec : une modélisation analytique-numérique »

Mots clés : modélisation, éléments finis, thermomécanique, outil/copeau, usinage
Spécialité : Mécanique Matériaux Structure et procédés
Ecole doctorale : EMMA
Directeur : MOUFKI Abdelhadi ; Co-encadrant : LESCALIER Christophe


Soutenance de thèse de Kodjovi GBEMOU
* 26 avril 2017

Kodjovi GBEMOU

« Modélisation de l'interaction des coeurs de dislocations et des joints de grains »

Mots clés : dislocations, joints de grains, coeurs de dislocations
Spécialité : Mécanique Matériaux Structures et Procédés
Type de contrat : Bourse MRES
Ecole doctorale : EMMA
Directeur : RAULOT Jean-marc ; Co-encadrant : TAUPIN Vincent


Soutenance de thèse de Mathieu MONDET
* 11 avril 2017

Mathieu MONDET

« Elaboration de composites Magnésium/Céramique pour des applications de protection balistique »

Mots-clés de la thèse : Composite Magnésium/Céramique, Protection balistique, Métallurgie des poudres, Frittage SPS, Caractérisation mécanique en conditions dynamiques, Composite à matrice métallique (CMM)
Spécialité : Sciences des matériaux
Ecole doctorale : EMMA
Directeur : GROSDIDIER Thierry ; Co-encadrant : ALLAIN-BONASSO Nathalie


Soutenance de thèse de Peng WANG
* 6 avril 2017

Peng WANG

« Eléments finis solide-coque pour l'analyse quasi-statique et dynamique des structures minces 3D : application aux procédés de mise en forme »
« Solid-shell finite elements for quasi-static and dynamic analysis of 3D thin structures : application to sheet metal forming processes »

Mots-clés de la thèse : Eléments finis, Solide-coque, Procédés de mise en forme, Plasticité, Tôles métalliques
Spécialité : Mécanique
Ecole doctorale : SMI
Directeur : ABED-MEARAIM Farid ; Co-encadrant : CHALLAL Hocine


Soutenance de thèse de Chunyang ZHANG
* 28 mars 2017

Chunyang ZHANG

« Etude cristallographique de microstructure et transformation martensitique des alliages meta-magnétiques multi-fonctionnels NiMnSb »
« Crystallographic study on microstructure and martensitic transformation of NiMnSb meta-magnetic multi-functional alloy »

Mots-clés de la thèse : Cristallographie, Alliages à mémoire de forme, NiMnSb
Spécialité : Science des matériaux
Type de contrat : Cotutelle avec NorthEastern University, CHINE
Ecole doctorale : EMMA
Directeur : ZHANG Yudong ; Co-encadrant : ESLING Claude


15 Soutenances en 2016
Soutenance de thèse de Marc SCHONEICH
* 16 décembre 2016

Marc SCHONEICH

« Etude expérimentale et modélisation micromécanique du comportement viscoélastique-viscoplastique des polymères renforcés par fibres courtes »

Mots-clés de la thèse : Etude expérimentale, modélisation micromécanique, viscoélastique-viscoplastique, fibres courtes, polymères renforcés, composites
Spécialité : Mécanique des matériaux
Type de contrat : Co-Tutelle Université de la Sarre ALLEMAGNE
Ecole doctorale : EMMA
Directeur : BERBENNI Stéphane ; Co-encadrant : STOMMEL Markus


Soutenance de thèse de Maxime EL KANDAOUI
* 14 décembre 2016

Maxime EL KANDAOUI

« Optimisation des paramètres de soudage laser de l'alliage TA6V »

Spécialité : Sciences des matériaux
Type de contrat : Contrat CNRS
Ecole doctorale : EMMA
Directeur : FLEURY Eric ; Co-encadrant : SCANDELLA Fabrice (Institut de Soudure)


Soutenance de thèse de Lamine IGHIL AMEUR
* 9 décembre 2016

Lamine IGHIL AMEUR

« Etude expérimentale du phénomène de l'endommagement et de la fissuration d'une matrice poreuse »
« Experimental study of the damage phenomenon and cracking of a porous media »

Spécialité : Sciences des matériaux
Type de contrat : Coontrat doctoral
Ecole doctorale : EMMA
Directeur : HATTAB Mahdia

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Soutenance de thèse de Romain GUIHEUX
* 9 décembre 2016

Romain GUIHEUX

« Comportement d’aciers à transformation de phase austénite-martensite pour la simulation du grenaillage »

Spécialité : Mécanique - Matériaux
Ecole doctorale : SMI
Directeur : PATOOR Etienne ; Co-encadrants : BERVEILLER Sophie - KUBLER Régis - BOUSCAUD Denis


Soutenance de thèse de Haithem MANSOUR
* 8 décembre 2016

Haithem MANSOUR

« Caractérisation des défauts cristallins au MEB par Canalisation d'Electrons assistée par diagrammes pseudo-Kikuchi haute résolution : Application à l'acier IF, UO2 et TiAl »
« Characterization of crystallographic defects in SEM by Electron Channeling assisted by high resolution pseudo-Kikuchi patterns: application to IF-Steel, UO2 and TiAl »

Spécialité : Sciences des matériaux
Type de contrat : Bourse MRES
Ecole doctorale : EMMA
Directeur : MALOUFI Nabila ; Co-encadrant : BEAUSIR Benoît


Soutenance de thèse de Komla DJAKA
* 8 décembre 2016

Komla DJAKA

« Développement et applications d'une technique de modélisation micromécanique de type FFT couplée à la mécanique des champs de dislocations et à la rupture »

Mots-clés: micromécanique, transformée de Fourier rapide, dislocation, rupture
Spécialité : Mecanique Matériaux Structures Procédés
Ecole doctorale : EMMA
Directeur : BERBENNI Stéphane ; Co-encadrant : TAUPIN Vincent


Soutenance de thèse de Francis ADZIMA
* 7 décembre 2016

Francis ADZIMA

« Modélisation et simulation numérique de la mise en forme des tôles métalliques ultrafines »

Spécialité : Sciences des Métiers de l'Ingénieur
Type de contrat : Co-Tutelle Université de Bretagne Sud FRANCE
Ecole doctorale : SMI
Directeur : BALAN Tudor ; Co-encadrant : MANACH Piere-Yves

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Soutenance de thèse de Haile YAN
* 29 juillet 2016

Haile YAN

« Crystal structure, martensitic transformation crystallography, mechanical and magnetocaloric performance of Ni(Co)MnIn multifunctional alloys »

Spécialité : Sciences des matériaux
Type de contrat : Co-Tutelle Northeastern University CHINE
Ecole doctorale : EMMA
Directeur : ZHANG Yudong, Co-directeur : ESLING Claude


Soutenance de thèse de Xiaorui LIU
* 29 juillet 2016

Xiaorui LIU

« Crystallographic and microstructural study of as-cast and heat-treated Sr-modified Al-12.7Si alloyse »

Spécialité : Sciences des matériaux
Type de contrat : Co-tutelle CHINE
Ecole doctorale : EMMA
Directeur : ZHANG Yudong, Co-directeur : BEAUSIR Benoît


Soutenance de thèse de Jiangkun FAN
* 27 juillet 2016

Jiangkun FAN

« Microstructural study of the β->α phase transformation induced by thermo-mechanical treatments in metastable β Ti-5553 alloy »

Spécialité : Sciences des matériaux
Type de contrat : Co-Tutelle Northwestern Polytechnical University CHINE
Ecole doctorale : EMMA
Directeur : ZHANG Yudong, Co-directeur: GERMAIN Lionel


Soutenance de thèse de Alban DE SAEVER
* 12 juillet 2016

Alban DE SAEVER

« Etude de l'influence de la microstructure et de la texture sur l'usinage d'alliages base cuivre »

Spécialité : Sciences des matériaux
Type de contrat : Contrat CNRS
Ecole doctorale : EMMA
Directeur : TIDU Albert


Soutenance de thèse de Cai CHEN
* 17 juin 2016

Cai CHEN

« Modélisation du raffinement de la microstructure des métaux lors d'une hyper déformation»
« Microstructure, texture and mechanical properties of cubic materials processed by severe plastic deformation »

Spécialité : Mécanique des matériaux
Ecole doctorale : EMMA
Directeur : TOTH Laszlo ; Co-encadrant : BEAUSIR Benoît

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Soutenance de thèse de Dimitrios CHATZIATHANASIOU
* 26 avril 2016

Soutenance de thèse de Dimitrios CHATZIATHANASIOU

« Modélisation du comportement multiaxial cyclique des Alliages à Mémoire de Forme - Cyclic multiaxial behavior modeling of Shape Memory Alloys »

De nouvelles approches phénoménologiques sur la modélisation du comportement des AMFs sont nécessaires pour tenir en compte de leur réponse complexe sous chargement multiaxial. L'effet de l'anisotropie induit une dépendance de leur comportement inélastique à la direction du chargement pour des cas superélastiques. La réorientation martensitique affecte drastiquement la réponse du matériau sous chargement non-proportionnel. La charge répétitive modifie aussi certaines propriétés du matériau. L'objectif de cette étude est de proposer un nouveau modèle constitutif thermodynamique robuste pour les AMFs, focalisé surtout sur des compositions NiTi équiatomiques pour capter la transformation martensitique anisotrope et la réorientation des variantes martensitiques, toujours en considérant le fort couplage thermomécanique. Une nouvelle approche mathématique est introduite pour capter l'anisotropie de contraintes et de l'évolution des déformations inélastiques lors de la transformation directe, causée par les conditions de mise en forme des structures en AMFs. Cette méthode est évaluée en employant des courbes contraintes-déformations résultant de chargements proportionnels simulés par un modèle micromécanique. Un modèle phénoménologique fortement couplé, qui considère surtout la réorientation martensitique, est développé et évalué en exécutant des simulations numériques d'expériences non-proportionnelles déjà existantes. Des structures complexes sont également simulées en employant la Méthode des Élements Finis. Une partie de ce travail concerne aussi l'étude expérimentale des effets du chargement cyclique sur l'évolution des déformations résiduelles et le seuil de transformation des alliages NiTi sous sollicitation uniaxiale et biaxiale.

Spécialité : Mécanique-matériaux
Ecole doctorale : SMI
Directeur : MERAGHNI Fodil ; Co-encadrant(s) : CHEMISKY Yves - BOURGEOIS Nadine

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Soutenance de thèse de Komi SOHO
* 21 mars 2016

Soutenance de thèse de Komi SOHO

« Simulation multi-échelle des procédés de fabrication basée sur la plasticité cristalline »
« Multiscale finite element simulation of forming processes based on crystal plasticity »

Type de contrat : Financement Labex-damas
Ecole doctorale : EMMA
Directeur : ZAHROUNI Hamid ; Co-encadrant : ABED-MERAIM Farid

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Soutenance de thèse de Yajun ZHAO
* 29 février 2016

Soutenance de thèse de Yajun ZHAO

« Consolidation des Poudres Métalliques par des Déformations Plastiques Extrêmes - Torsion sous Haute Pression - Expériences et Modélisations »
« Consolidation of Metal Powders through Severe Plastic Deformation - High Pressure Torsion - Experiments and Modeling »

Type de contrat : Contrat doctoral
Ecole doctorale : EMMA
Directeur : TOTH Laszlo; Co-encadrante : MASSION Roxane

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Soutenance de thèse de Fessal KPEKY
* 15 février 2016

Soutenance de thèse de Fessal KPEKY

« Modélisation par éléments finis de type solide-coque de structures multicouches : application aux vibrations des structures sandwichs viscoélastiques »
« Finite element formulation multilayer solid-shell type for application to vibrations and instabilities multi-material structures »

Spécialité : Sciences des matériaux
Type de contrat : Allocation de recherche de l'Université de Lorraine
Ecole doctorale : EMMA
Directeur : ABED-MERAIM Farid ; Co-encadrant : DAYA El Mostafa

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13 Soutenances en 2015
Soutenance de thèse de Naoual SABKHI
* 18 décembre 2015

Soutenance de thèse de Naoual SABKHI

« Contribution à l'étude expérimentale et à l'optimisation de l'usinage de pièces de grande dimension à l'aide d'outil instrumentés en température »

Spécialité : Sciences des matériaux
Type de contrat : Financement CIRTES
Ecole doctorale : EMMA
Directeur : MOUFKI Abdelhadi ; Co-encadrant(s) : NOUARI Mohammed (GIP-INSIC/Saint die des Vosges)

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Soutenance de thèse de Nicolas DESPRINGRE
* 17 décembre 2015

Soutenance de thèse de Nicolas DESPRINGRE

« Analyse et modélisation des mécanismes d'endommagement et de déformation en fatigue multiaxiale de matériaux composites : polyamide renforcé par des fibres courtes »

Spécialité : Mécanique-matériaux
Type de contrat : Contrat doctoral Arts et Métiers ParisTech
Ecole doctorale : SMI
Directeur : MERAGHNI Fodil ; Co-encadrant(s) : FITOUSSI Joseph - CHEMISKY Yves

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Soutenance de thèse de Pierre Alexandre JUAN
* 15 décembre 2015

Soutenance de thèse de Pierre Alexandre JUAN

« Etude de l'évolution des états de contraintes internes lors de la croissance de macles au sein d'alliages de Mg »
« Study of internal stress and strain state evolution during twin growth in Mg alloys »

Spécialité : Sciences des matériaux
Ecole doctorale : EMMA
Directeur : BERBENNI Stéphane ; Co-encadrant(s) : CAPOLUNGO Laurent

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Soutenance de thèse de Eva Kékéli AMOUZOU
* 9 décembre 2015

Soutenance de thèse de Kékéli AMOUZOU

« Caractérisation et modélisation multi-échelles de l'anisotropie et de l'hétérogénéité de la déformation plastique du alpha-Ti en conditions de traction »
« Multi-scale characterization and modeling of the anisotropy and heterogeneity of the plastic deformation of alpha-Ti in tension conditions »

Spécialité : Sciences des matériaux
Type de contrat : Bourse MRES
Ecole doctorale : EMMA
Directeur : LEBEDKIN Mikhail ; Co-encadrant(s) : RICHETON Thiebaud

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Soutenance de thèse de Kodjo ATTIPOU
* 4 décembre 2015

Soutenance de thèse de Kodjo ATTIPOU.

« Plissement et flambage dans les tapis de sols »

Spécialité : Sciences des matériaux
Type de contrat : Bourse du CRP Henri Tudor au Luxembourg
Ecole doctorale : EMMA
Directeur : MOHRI Foudil ; Co-encadrant(s) : POTIER-FERRY Michel - BELOUETTAR Salim

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Soutenance de thèse de Julien GUYON
* 25 novembre 2015

Soutenance de thèse de Julien GUYON.

« Microstructures et propriétés mécaniques d'alliages TiAl obtenus par frittage flash »
« Microstructural and textural evolution of TiAl alloys prepared by Spark Plasma Sintering »

Spécialité : Sciences des matériaux
Type de contrat : Bourse MRES
Ecole doctorale : EMMA
Directeur : BOUZY Emmanuel ; Co-encadrant(s) : HAZOTTE Alain

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Soutenance de thèse de Komlan AKOUSSAN
* 9 novembre 2015

Soutenance de thèse de Komlan AKOUSSAN.

« Modélisation et conception de structures composites sandwiches viscoélastiques à haut pouvoir amortissant »

Spécialité : Sciences des matériaux
Type de contrat : Bourse région Lorraine
Ecole doctorale : EMMA
Directeur : DAYA El Mostafa ; Co-encadrant(s) : CARRERA Erasmo (Politechnico - Turin)

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Soutenance de thèse de Idriss TIBA
* 14 octobre 2015

Soutenance de thèse de Idriss TIBA.

« Effets des interfaces (joints de grains ou phase) sur les champs de dislocations et conséquences sur la plasticité des polycristaux »

Spécialité : Sciences des matériaux
Type de contrat : Contrat, Co-tutelle avec l'Allemagne
Ecole doctorale : EMMA
Directeur : BERBENNI Stéphane ; Co-encadrant(s) : VEHOFF Horst (Sarrebruck) - RICHETON Thiebaud

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Soutenance de thèse de Adjovi TCHALLA
* 17 septembre 2015

Soutenance de thèse de Adjovi TCHALLA.

« Modelling and simulations of inter- and intralaminar failures in composites materials »
« Modelling an Simulations of Inter- and Intralaminar Failures in composites Materials »

Spécialité : Sciences des matériaux
Type de contrat : Centre de recherche public Henri Tudor au Luxembourg
Ecole doctorale : EMMA
Directeur : ZAHROUNI Hamid ; Co-encadrant : BELOUETTAR Salim

Avis de soutenance

Soutenance de thèse de Benjamin WEISS
* 10 juin 2015

Soutenance de thèse de Benjamin WEISS.

« Rectification de revêtements durs »

Mots-clés de la thèse : Rectification, Chrome Dur, HVOF, Carbure de Tungstène Cobalt Chrome
Spécialité : Sciences des matériaux
Type de contrat : CIFRE
Ecole doctorale : EMMA
Directeur : TIDU Albert ; Co-encadrant(s) : M. LEFEBVRE (Prag, LaBPS) - M. SINOT (MCF, LaBPS)

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Soutenance de thèse de Artem ARLAZAROV
* 29 mai 2015

Soutenance de thèse de Artem ARLAZAROV.

« Genèse des microstructures et le lien avec les propriétés mécaniques dans les aciers "Médiums Mn" »
« Formation of microstructure and its relation with mechanical properties in medium Mn steels »

Mots-clés : Compréhension des mécanismes de développement des microstructures lors de traitements thermiques d'alliages à moyenne concentration en manganèse. Détermination et modélisation du comportement mécanique en fonction des paramètres microstructuraux.
Spécialité : Sciences des matériaux
Type de contrat : Contrat d'accompagnement (en poste chez partenaire industriel)
Ecole doctorale : EMMA
Directeur : HAZOTTE Alain ; Co-encadrants : GOUNE Mohamed - BOUAZIZ Olivier

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Soutenance de thèse de Komla Gaboutou LOUGOU
* 20 mars 2015

Soutenance de thèse de Komla Gaboutou LOUGOU.

« Méthodes multi-échelles pour l'analyse des vibrations des matériaux et structures héhtérogènes viscoélastiques »
« Multi-scale methods for vibration analysis of viscoelastic heterogeneous materials and structures »

Spécialité : Sciences des matériaux
Type de contrat : Allocation de recherche de l'Université de Lorraine
Ecole doctorale : EMMA
Directeur : DAYA El Mostafa


Soutenance de thèse de Jean-Edouard DESAIGUES
* 19 mars 2015

Soutenance à huis clos de la thèse confidentielle de Jean-Edouard DESAIGUES.

« Contribution à l'étude de l'amélioration de l'usinabilité des aciers - Analyse des Couches de Transferts Sélectifs (CTS) et caractérisation des conditions d'apparition »

Spécialité : Génie mécanique - procédés de fabrication
Type de contrat : CIFRE
Ecole doctorale : SMI
Directeur : DUDZINSKI Daniel ; Co-encadrant : LESCALIER Christophe


17 Soutenances en 2014
Soutenance de thèse de Jean-Luc ZINSZNER
* 19 décembre 2014 à 9h, Salle Ferrari, Ile du Saulcy, Metz

Soutenance de thèse de Jean-Luc ZINSZNER

« Identification des paramètres matériau gouvernant les performances de céramiques à blindage »

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Les céramiques sont couramment utilisées depuis les années 1960 comme matériaux constitutifs de blindages. En effet, grâce à leurs très bonnes propriétés physiques et mécaniques, elles permettent, pour un même niveau de protection, un gain de masse important par rapport aux blindages métalliques. Cependant, la microstructure d’une céramique peut avoir une forte influence sur sa résistance à l’impact. Le but de cette thèse est, à partir d’essais de caractérisation et en se basant sur l’utilisation de quatre nuances de carbure de silicium présentant des microstructures différentantes, d’éclaircir les liens entre microstructure et performance à l’impact.
Les campagnes expérimentales de compression dynamique et d’écaillage sont basées sur une utilisation innovante du moyen GEPI installé au CEA Gramat. Pour l’étude du comportement en compression dynamique des céramiques, il a permis d’utiliser la technique d’analyse lagrangienne et ainsi de remonter à l’évolution de la résistance des matériaux au cours du chargement. Pour les essais d’écaillage, il a permis, entre autres, une étude de la sensibilité à la vitesse de déformation de la résistance en traction dynamique. La caractérisation de la fragmentation dynamique est quant à elle basée sur des essais d’impact sur la tranche réalisés au LEM3 (Metz). Un essai innovant d’impact sur céramique préalablement fragmentée a également été dimensionné et réalisé. Ces différents essais expérimentaux ont permis de mettre en évidence et de comprendre l’influence de la microstructure du matériau sur son comportement face aux différents types de sollicitations. L’ensemble des résultats expérimentaux a été comparé à des simulations numériques permettant de valider les lois de comportement utilisées. Le modèle de fragmentation des matériaux fragiles DFH (Denoual-Forquin-Hild) a ainsi montré de très bonnes capacités à simuler le comportement des céramiques sous chargement de traction dynamique (écaillage et fragmentation)

Ecole doctorale : EMMA
Spécialité : Sciences des matériaux
Directeur : Pascal FORQUIN


Soutenance de thèse de Lofti MANSOURI
* 17 décembre 2014

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Le phénomène de striction est généralement précurseur de la rupture ductile et représente l’une des principales causes de rebut des pièces métalliques lors de leur mise en forme. La mise en œuvre d’outils théoriques et numériques capables de prédire l’apparition de ce type de défauts s’avère nécessaire pour des raisons économiques et environnementales. Ces outils nécessitent en partie l’utilisation d’un modèle de comportement adéquat, permettant de reproduire les phénomènes physiques mis en jeu. Un tel modèle de comportement est ensuite couplé à un indicateur d’instabilité plastique, offrant la possibilité de prédire de manière fiable les phénomènes de striction diffuse et localisée. Dans ce travail de thèse, nous avons considéré certains modèles d’endommagement micromécaniques basés sur l’approche de Gurson et qui ont été couplés à différents critères d’instabilités plastiques reposant sur l’Analyse de Bifurcation. L’implantation numérique des modèles retenus a été réalisée dans le code de calcul par éléments finis Abaqus/Standard. En ce qui concerne les modèles d’endommagement, plusieurs schémas d’intégration numérique ont été testés afin d’analyser leur performance et leur robustesse lorsque le comportement présente des effets adoucissants marqués. L’approche combinant le modèle de comportement couplé à l’endommagement et les critères de striction a ensuite été utilisée pour prédire les limites de formabilité en striction diffuse et localisée de plusieurs matériaux métalliques. Les résultats obtenus ont permis d’établir une hiérarchisation théorique et numérique des critères d’instabilités plastiques utilisés.

Soutenance de thèse de Lofti MANSOURI

« Analyse des instabilités plastiques dans les matériaux ductiles endommageables : application à la prédiction de la striction et de la formabilité des tôles métalliques »

Ecole doctorale : SMI (ENSAM)
Spécialité : Mécanique-matériaux
Directeur : Farid ABED-MERAIM
Co-directeurs : Hocine CHALAL


Soutenance de thèse de Cécile BERNARDI
* 11 décembre 2014, 10h, Amphi n°2 Arts, Lettres et Langues, Ile du Saulcy

Soutenance de thèse de Cécile BERNARDI

« Brasage isotherme sous vide d’alliages d’aluminium pour la réalisation d’échangeurs thermiques »

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Cette étude présente le brasage isotherme sous vide des alliages d’aluminium appliqué à la fabrication d’échangeurs thermiques. Ainsi, on étudie les évolutions microstructurales des nuances 3003 (Al-Mn) et 4004 (Al-Si-Mg) au cours des différentes étapes du cycle de brasage. Une double approche est mise en œuvre.
Dans un premier temps, des échantillons modèles sont traités thermiquement en laboratoire. On suit l’évolution des phases en présence dans les deux alliages et les phénomènes de diffusion à l’état solide grâce à des analyses EDS. Nous montrons que les outils de simulation thermodynamique Thermo-Calc et DICTRA sont fiables à des températures supérieures à 400°C. On propose ensuite une description des mécanismes gouvernant la fusion du métal d’apport. Nous montrons qu’elle aboutit à la ségrégation d’un liquide enrichi en Si à la surface du métal d’apport.
Dans un deuxième temps, des essais sont réalisés en industrie afin de prendre en compte les paramètres du brasage réel. Nous mettons en évidence des phénomènes de dissolution excessive et de pénétration de liquide aux joints de grains. Nous identifions les mécanismes qui gouvernent l’apparition de ces problèmes métallurgiques au cours du brasage. Ainsi, une faible taille de grains du métal de base et une diffusion préférentielle aux joints de grain sont mises en cause.

Type de contrat : Cifre avec Fives Cryo (Golbey, 88)
Ecole doctorale : EMMA
Directeur : Alain HAZOTTE
Co-directrice : Nathalie SIREDEY-SCHWALLER


Soutenance de thèse de Elodie BOUCARD
* 10 décembre 2014 à 14h, Salle Ferrari, Ile du Saulcy, Metz

Soutenance de thèse de Elodie BOUCARD

« Étude de l’influence de l’état métallurgique de l’austénite sur la microstructure de transformation de phase dans les aciers bas carbone »

Voir le résumé...
Ce travail de thèse vise à comprendre l’influence de l’état métallurgique de l’austénite γ à haute température sur les mécanismes de transformation de phase dans deux nuances modèles d’acier bas carbone de composition 0.06%C-2.4%Mn-0.3%Si (CM n-1) et 0.2%C-2.4%Mn-0.3%Si (CMn-2). Une campagne de traitements thermiques a permis de réaliser une analyse cristallographique approfondie des produits de transformation en fonction de la taille de grains γ. Suite aux nombreuses microstructures obtenues, les apports et limites de la reconstruction cristallographique de l’austénite à partir des données EBSD sont définis en fonction des microstructures héritées. Des essais de compression à chaud de l’austénite à 800°C (Ar 3 +100°C) sont ensuite réalisés pour suivre l’évolution des microstructures et microtextures austénitiques en fonction des conditions de déformation pour la nuance CMn-1. Les caractéristiques obtenues par reconstruction cristallographique sont confirmées p ar une analyse de l’alliage modèle 30%Fe-70%Ni laminé à chaud. Nous avons mis en évidence de fortes désorientations au voisinage des joints de grains et deux sous-structures caractéristiques de la déformation : des grains déformés de manière homogène par glissement planaire et d’autres contenant des microbandes de déformation. Ces structures dépendent des composantes de texture développées dans l’austénite. La formation de bainite en lattes est favorisée au détriment de la martensite lors d’un refroidissement par trempe après déformation, impliquant une diminution de la dureté. Une structure granulaire se développe également le long des anciens joints de grains γ et s’étend à l’ensemble du grain lors d’un maintien bainitique à 525°C. Dans les zones de déformation homogène, les microstructures lamellaires se développent parallèlement à la trace des plans de glissement {111} γ les plus actifs. Tandis que dans les microbandes, la germination de petits domaines bainitiques d’orientations différentes est favorisée.


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Spécialité : Sciences des matériaux
Type de contrat : Contrat industriel
Ecole doctorale : EMMA
Directeur : TIDU Albert
Co-encadrant : GEY Nathalie

Soutenance de thèse de Fan XU
* 2 décembre 2014 à 13h30, Ile du Saulcy, 57045 Metz, France. Amphithéâtre Hermite.

Soutenance de thèse de Fan XU

« Étude numérique des modes d'instabilités des systèmes film-substrat »
« Numerical study of instability patterns of film-substrate systems »

Mots clés : Plissement ; Post-flambement ; Bifurcation ; Film mince ; Multi-échelle ; Technique de cheminement ; Méthode de couplage ; Méthode Arlequin ; Méthode des éléments finis.

Spécialité : Sciences des matériaux
Ecole doctorale : EMMA
Directeur : POTIER-FERRY Michel
Co-encadrant(s) : BELOUETTAR Salim


Soutenance de thèse de Kékéli KPOGAN
* 27 novembre 2014 à 14h00, Ile du Saulcy, 57045 Metz, France. Amphithéâtre Hermite.

Soutenance de thèse de Kékéli KPOGAN

« Simulation numérique de la planéité des tôles métalliques formées par laminage »

Spécialité : Sciences des matériaux
Type de contrat : Projet ANR PLATFFORM
Ecole doctorale : EMMA
Directeur : POTIER-FERRY Michel
Co-encadrant(s) : ZAHROUNI Hamid


Soutenance de thèse de Cédric SARTORI
* 13 novembre 2014 à 14h00, Salle Ferrari, île du Saulcy.

« Modélisation de l'endommagement dynamique avec prise en compte de l'effet de forme des cavités »

La thèse a été effectuée sous la direction de Sébastien Mercier (LEM3) et la codirection de Nicolas Jacques (ENSTA Bretagne).

Spécialité : Sciences des matériaux
Ecole doctorale : EMMA
Résumé Jury

Soutenance de thèse de Jean-Jacques ARNOUX
* 29 septembre 2014, reportée à 15h, Salle Ferrari LEM3 Saulcy, Bât. A

Soutenance de thèse de Jean-Jacques ARNOUX

« Analyse thermomécanique du contact lors du frottement à grande vitesse »
« Thermomechanical analysis of contact during high-speed friction »

Mots clés : frottement, surfaces de contact, grande vitesse

Spécialité : Energie Mécanique et Matériaux
Type de contrat : PRCE IUT GMP de Metz
Ecole doctorale : EMMA
Directeur : SUTTER Guy
Co-encadrant(s) : LIST Gautier - BOURSON Patrice


Soutenance de thèse de Shiying WANG
* 29 août 2014 à 14h, Room Meißen, Ground floor. At the margin of ICOTOM 17 Conference, organized by Technische Universitaet Dresden, Germany

« Crystallographic characterization of plastic deformation of commercially pure titanium »

Announcement of PhD defense of Ms. Shiying WANG
Abstract
The deformation twinning microstructure and behaviors of commercially pure titanium under different loading modes were investigated by interrupted in-situ SEM/EBSD observation. Based on the crystallographic orientation acquired by EBSD, the plastic energy consumption by twinning was calculated. The selected variant is the one that can maximize the energy consumption to propagate a twin and minimize the energy locally. The activation of twins is always accompanied by accommodative dislocations or twins in their neighborhoods. According to the crystallographic orientation relationship and theoretical calculation, the accommodation deformation mode is verified to be the best one that can accommodate the imposed strain by twinning in its neighboring grain. The activation of low Schmid factor twin and negative Schmid factor twin are evidenced by crystallographic calculation to be the result of local stress concentration. And in this work, a simplified dislocation identification method was proposed based on crystallographic calculation. The present study intends to offer deep insights into the crystallographic features and deformation mechanisms of commercially pure titanium.


Soutenance de thèse de Nan XU
* 29 août 2014 à 16h, Room Meißen, Groundfloor. At the margin of ICOTOM 17 Conference, organized by Technische Universitaet Dresden, Germany

« Study on phase stability, structural and magnetic properties of Ni-Mn-Ga ferromagnetic shape memory alloys by ab initio calculations »

Announcement of PhD defense of Ms. Nan XU
Abstract
Ni-Mn-Ga ferromagnetic shape memory alloys have received great attention due to their giant magnetic shape memory effect and fast dynamic response. A series of first–principles calculations have been performed within the framework of the Density Functional Theory (DFT) using the Vienna Ab initio Simulation Package (VASP). The oscillation of Ni magnetic moment dominates the distribution of the total magnetic moment. The total magnetic moment has been found to increase from austenite to NM martensite through the modulated martensites. Ni-doping relatively stabilizes the NM martensite, whereas proper Mn-doping relatively stabilizes the 7M martensite. Moreover, the perturbation of the magnetic moments by atom substitution is mainly located in the antisite and its close neighbors. It is mainly dominated by their Mn environment (distance and number). The present study is of great significance to improve the functional performances and to design new promising ferromagnetic shape memory alloys.


Soutenance de thèse de Bo YANG
* 1 août 2014 - Room 426, Zhixing building, Northeastern University, Shenyang, China

Soutenance de thèse de Bo YANG

« Fabrication and crystallographic features of epitaxial NiMnGa ferromagnetic shape memory alloy thin films »

Abstract:
In the present work, epitaxial Ni-Mn-Ga thin films were successfully fabricated on MgO substrate by DC magnetron sputtering. The microstructure, phase constituent, crystal structure and crystallographic features of the phases in NiMnGa thin films were investigated by combination of XRD and SEM-EBSD. Based on the local crystallographic orientation acquired by EBSD, the orientation relationships between martensite variants and their interface planes in NiMnGa thin films were fully revealed through crystallographic analyses. According to the crystallographic determined orientation and theoretical calculation, the martensitic transformation sequence is A?7M?NM. The impact of the transformation crystallographic characters together with the specific constrain of the substrate on the microstructure features of the films is fully depicted. The present study intends to offer deep insights into the crystallographic features and martensitic transformation of epitaxial NiMnGa thin films.


Spécialité : Sciences des matériaux
Ecole doctorale : EMMA


Directeur : Claude ESLING (Prof. UL)
Co-encadrants : Liang ZUO (Univ. of Shenyang, Chine), Yudong ZHANG


Soutenance de thèse de Youssef SAMIH
* 4 juillet 2014 à 14h Salle Ferrari, Ile du Saulcy, Metz

« Traitements thermomécaniques de surfaces d’aciers austénitiques et effet induit sur la nitruration lors des traitements Duplex »

Spécialité : Sciences des matériaux
Ecole doctorale : EMMA


Directeurs :
Thierry Grosdidier (Prof. UL)
Dong CHUANG (Chine)


Soutenance de thèse de Skander EL MAI
* 28 avril 2014 à 14h Salle Ferrari, Île du Saulcy, Metz

« Etude du développement des instabilités dans un anneau en expansion dynamique »

Spécialité : Sciences des Matériaux
Ecole doctorale : EMMA


Directeur : Sébastien MERCIER
Co-directeur : Alain MOLINARI


Soutenance de thèse de Amandine ROTH
* 7 avril 2014 à 14h Amphi Poncelet (UFR MIM – Bâtiment SHA, Ile du Saulcy à Metz) de l'université de Lorraine.

«Etude multi-échelles de l’hétérogénéité et de l’anisotropie de la déformation plastique : cas des aciers TWIP et du Ti-α»

Spécialité : Sciences des Matériaux
Ecole doctorale : EMMA


Directeur : Mikhail LEBEDKIN
Co-directeur : Thiebaud RICHETON

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Soutenance de thèse de Muhamad Fatikul ARIF
* 25 mars 2014

« Damage mechanisms in short glass fiber reinforced polyamide-66 under quasi-static and fatigue loading: Effect of relative humidity and injection molding induced microstructure »

Spécialité : Mécanique et Matériaux
Ecole doctorale : SMI


Directeur : Fodil MERAGHNI
Co-encadrement : Joseph FITOUSSI et Nicolas SAINTIER

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Soutenance de thèse de José RUIZ VARGAS
* 6 février 2014, 9h (heure de Montréal) à l'École de Technologie Supérieure de Montréal

« Étude des mécanismes de formation des microstructures lors du brasage isotherme de superalliages à base de nickel »

Spécialité : Sciences des matériaux
Ecole doctorale : EMMA


Directeur : Philippe BOCHER (Prof. Ecole Technologie Supérieure, Montréal)
Co-directeur : Alain HAZOTTE (Prof. UL)


Soutenance de thèse de Philippe ACQUIER
* 31 janvier 2014 à 10h à Amphi Hermitte, Ile du Saulcy, Metz

« Densification de matériaux pulvérulents par le procédé innovant de frittage FAST DCRS »
« Dynamic Compaction Resistance Sintering »

Spécialité : Sciences des matériaux
Ecole doctorale : EMMA


Directeurs :
Alexis Rusinek (Prof. ENIM),
Thierry Grosdidier (Prof. UL)


6 Soutenances en 2013
Soutenance de thèse de Célia CAER
* 9 décembre 2013 à 14h (ou 13h30) au CER ENSAM de Metz amphi 2

« Caractérisation par nanoindentation et modélisation micromécanique de l'activation de mécanismes inélastiques : plasticité cristalline et transformation martensitique »
« Characterization by nanoindentatino and micromechanical modeling of inelastic mechanisms activation: cristalline plasticity and martensitic transformation »

Spécialité : Sciences des matériaux
Ecole doctorale : EMMA


Directeur : Etienne PATOOR (Prof. ENSAM ParisTech)
Co-directeurs : Stéphane BERBENNI (CR HDR CNRS), Jean-Sébastien LECOMTE (CNRS)


Soutenance de thèse de Yu CONG
* 6 décembre 2013 à 14h, UFR MIM amphi HERMITE, Saulcy, France

« Modélisation multi-échelle des coques hétérogènes micro et nano structurées »
« Multiscale modeling of shells with heterogeneous micro and nanostructure »

Spécialité : Sciences des matériaux
Ecole doctorale : EMMA


Directeur : Hamid ZAHROUNI (Prof. UL)
Co-directeur : Julien YVONNET

Mots-clés : méthodes éléments finis, modélisation multi échelle, coque, buckling, nano structure, graphène.


Soutenance de thèse de Arnaud POUGIS
* 23 septembre 2013 à 14h30, Amphithéâtre Hermite, Île du Saulcy


« Affinement de microstructures de métaux par des déformations plastiques extrêmes »

Spécialité : Sciences des matériaux
Ecole doctorale : EMMA


Directeur : Laszlo S. TOTH (Prof. UL)
Co-directeur : Olivier BOUAZIZ (Prof. UL)


Soutenance de thèse de Rachid ECHCHORFI
* 6 septembre 2013 à 10h en salle du conseil de l’ENSAM, Metz

      

« Dialogue essai – simulation et identification de lois de chargement d’alliage à mémoire de forme en chargement multiaxial. »

Spécialité : Sciences des matériaux
Ecole doctorale : SMI


Directeur : Fodil MERAGHNI (Prof. Arts et Métiers ParisTech)


Soutenance de thèse de Laurent WEISS
5 juillet 2013 à 10h : LMOPS, 2 rue Edouard Belin, 57070 Metz

      

« Contribution au développement d’un procédé de découpe laser haute-énergie / jet d’eau haute-pression couplés. Application à la découpe d’alliages métalliques. »

Spécialité : Sciences des matériaux
Ecole Doctorale EMMA

Directeur : M. AILLERIE (Prof. U.L.)
Co-Directeur : A. TIDU (Prof. ENIM)

Résumé


Soutenance de thèse de Wafa ELMAY
22 mars 2013 à 13h45 à l’ENSAM de Metz, amphithéâtre 1


      

« Développement de nouveaux alliages de titane biocompatibles instables mécaniquement à bas module d’Young »

Spécialité : Mécanique-matériaux
Ecole Doctorale SMI


Directeur de thèse : Etienne PATOOR (Prof. Arts et Métiers ParisTech)
Co-directeur de thèse : Pascal LAHEURTE (MCF U.L.)

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Développement de nouveaux alliages de titane biocompatibles instables mécaniquement à bas module d’Young.

Les alliages de titane β-métastables biocompatibles suscitent un intérêt croissant pour les applications médicales grâce à leur comportement superélastique et/ou effet mémoire de forme, leur excellente résistance à la corrosion et leur bonne aptitude à la déformation à froid. Dans le cadre de cette thèse, un alliage superélastique Ti-26Nb et un alliage à mémoire de forme Ti-24Nb ont été élaborés en creuset froid en semi-lévitation magnétique et ont fait l’objet d’une caractérisation approfondie sur le plan microstructural et mécanique. Les mécanismes de déformation activés lors d’une sollicitation mécanique ont été identifiés pour les deux alliages au moyen d’essais de traction couplés à des mesures in-situ en diffraction des rayons X. Une procédure d’optimisation basée sur des traitements thermo-mécaniques nano-structurants a été développée pour augmenter simultanément la résistance mécanique et la superélasticité tout en conservant un bas module élastique. Un ensemble de propriétés qui conditionne la réussite de la pose d’implant en améliorant la qualité de transfert des contraintes à l’interface os/implant. Les évolutions microstructurales à l’origine de l’optimisation de ces propriétés ont été étudiées par diffraction des rayons X, microscopie électronique à transmission et essais mécaniques. Ce travail se conclut par une introduction à la modélisation micromécanique du comportement du Ti-26Nb. Les caractéristiques cristallographiques de la transformation martensitique ont été déterminées en se basant sur la théorie de Ball et James. L’influence de l’orientation cristallographique sur le comportement mécanique des monocristaux a été étudiée.
Consulter le jury Jury

Elisabeth AEBY-GAUTIERDirectrice de Recherche CNRS, IJL, Ecole des Mines, NancyRapporteur
Denis FAVIERProfesseur des Universités, Laboratoire 3S-R, Université Joseph Fourier, GrenobleRapporteur
Frédéric PRIMAMaître de Conférences, Groupe de Métallurgie Structurale, ENSCP, ParisExaminateur
Thierry GLORIANTProfesseur des Universités, Chimie-Métallurgie, INSA, RennesExaminateur
Marie-Jeanne PHILIPPEProfesseur des Universités, LEM3, Université de Lorraine, MetzExaminateur
Etienne PATOORProfesseur des Universités, LEM3, Arts et Métiers ParisTech, MetzDirecteur de thèse
Pascal LAHEURTEMaitre de Conférences, LEM3, Université de Lorraine, MetzCo-directeur de thèse
Pierre BRAVETTIDocteur en chirurgie dentaire, Directeur du pôle santé, Université de LorraineInvité


15 Soutenances en 2012
Soutenance de thèse de Ammar GUEDOIRI

Soutenance de thèse de Ammar GUEDOIRI
Mardi 18 décembre 2012 à 13h30 à l'Amphi 1 du centre Arts et Métiers de Metz

      

Contribution à la modélisation et à la simulation numérique du soudage par friction et malaxage

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Usinage de l’Inconel 718 : intégrité de surface, mesure de température et modèle analytique du fraisage périphérique

Le soudage par friction malaxage « Friction Stir Welding » est un procédé d’assemblage de pièces en phase solide. Le cordon de soudure est obtenu grâce à un outil de révolution composé d’un épaulement et d’un pion. Ce procédé utilise le principe de la conversion de l’énergie mécanique en énergie thermique par frottement de l’outil avec les pièces à assembler. Le travail de thèse est une contribution à la modélisation expérimentale et à la simulation numérique de ce procédé permettant de fournir des modèles pour aider à la compréhension des phénomènes thermiques et mécaniques ainsi que les interactions entre les paramètres de soudage. Les études expérimentales sont principalement orientées vers la caractérisation de l’écoulement de matière à l’aide de marqueurs et vers l’optimisation des paramètres du procédé. L’effet de la géométrie de l’outil (outil à pion cylindrique ou outil avec méplats) sur l’écoulement de la matière au cours du soudage est étudié. Pour représenter la géométrie de l’écoulement et prédire les champs thermiques et mécaniques à l’état stationnaire, des modèles formulés sur la base de la dynamique des fluides sont adoptés dans la thèse. Deux modèles thermomécaniques sont développés: (1) un premier modèle numérique construit sous Fluent permet d’étudier le comportement thermomécanique et l’écoulement au cours du soudage FSW. Une loi de comportement dépendante de la température et de la vitesse de déformation est utilisée et une discussion sur les conditions de contact (les deux cas extrêmes : collant et glissant) entre l’outil et les plaques à souder est présentée. L’effet des paramètres procédés et des conditions aux limites thermiques sur la température de pic et sur le couple de soudage est discuté. Les résultats de l’écoulement sont comparés avec ceux obtenus expérimentalement dans le cas de suivi des trajectoires de particules de cuivre. (2) un deuxième modèle original basé sur une procédure itérative est mis en œuvre permettant le soudage de plaque de grandes dimensions. En effet, pour une meilleure prise en compte des conditions aux limites thermiques, un modèle thermomécanique construit autour de l’outil de soudage et couplé avec un modèle thermique pour tout le reste du domaine étudié. Ce modèle permet de prendre en compte le transfert de chaleur dans l’outil et dans la plaque support. Les cycles thermiques et la plage de viscosité pour deux alliages d’aluminium (AA7020-T6 et AA6061-T6) sont analysés et comparés avec succès aux résultats expérimentaux. Les efforts et le couple de soudage calculés numériquement sont validés par rapport à la littérature.
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Abdellatif IMADProf. LML, Polytech'LillePrésident
Guillaume RACINEUXProf. GeM, Ecole Centrale de NantesRapporteur
Bouazza BRAIKATProf. LCSM, université Hassan II Mohammedia
Casablanca Maroc
Rapporteur
Laurent LANGLOISMaître de Conférence, LCFC,
Art et Métiers ParisTech, Metz
Examinateur
Véronique FAVIERProf. PIMM, Arts et Métiers ParisTech, ParisExaminateur
Hamid ZAHROUNIProf. LEM3, Université de Lorraine, MetzExaminateur
Abdelhadi MOUFKIProf. LEM3, Université de Lorraine, MetzExaminateur


Soutenance de thèse de Gaël LECOZ

Soutenance de thèse de Gaël LE COZ
Jeudi 13 décembre 2012 à 13h30 à l'Amphi 2 du centre Arts et Métiers de Metz

Soutenance de thèse de Gaël LE COZ
Jeudi 13 décembre 2012 à 13h30 à l'Amphi 2 du centre Arts et Métiers de Metz

Usinage de l’Inconel 718 : intégrité de surface, mesure de température et modèle analytique du fraisage périphérique
Sciences des matériaux
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Usinage de l’Inconel 718 : intégrité de surface, mesure de température et modèle analytique du fraisage périphérique

Les composants des industries de l’aéronautique, du spatial ou de l’énergie sont souvent en fonctionnement dans des environnements sévères où les températures et les pressions peuvent atteindre des valeurs importantes. Les matériaux traditionnels sont alors remplacés par des superalliages dits réfractaires ; l’Inconel 718 est un de ces matériaux. Ils sont en particulier caractérisés par la conservation de leurs propriétés mécaniques à hautes températures.

L’Inconel 718 est un alliage à base nickel, réputé comme difficile à usiner. Cette difficulté de mise en forme, liée à ses caractéristiques physiques et mécaniques, impose généralement une utilisation très importante de fluides de coupe ; ceux-ci représentent une fraction significative du coût de la pièce usinée. L’objectif est alors de migrer vers l’usinage à sec et grande vitesse. Cependant, du fait des caractéristiques mécaniques et du caractère réfractaire de l’Inconel 718, les surfaces générées peuvent être affectées thermiquement durant l’opération d’usinage avec la mise en place de contraintes résiduelles en traction néfastes pour la tenue en service des pièces usinées.

Au travers des travaux présentés, nous nous proposons de montrer la faisabilité de l’usinage à sec de l’Inconel 718 et ses conséquences sur l’intégrité des surfaces réalisées. Des essais de tournage sous lubrification et à sec ont été réalisés dans des conditions de semi-finition avec un outil en carbure de tungstène revêtu. Les surfaces et sous surfaces ont été observées et qualifiées par un ensemble de moyens : microscope à interférométrie, microscope électronique à balayage, microduromètre, goniomètre rayons X pour l’analyse des contraintes résiduelles. L’analyse de l’intégrité des surfaces a permis de mettre en évidence les principaux facteurs influents.

La qualité des surfaces produites dépendant de la maîtrise de la température de coupe, une technique de mesure des températures a alors été développée pour une opération de fraisage ; elle est basée sur la technologie des thermocouples. Les essais menés ont permis de déterminer la température en surface et en sous surface ; ces informations sont des éléments importants de validation d’un modèle thermique de la coupe.

Enfin, à la suite d’essais de fraisage périphérique et de la mesure des efforts pour différentes conditions de coupe, nous présentons une comparaison entre ces résultats expérimentaux et une modélisation du procédé. La modélisation correspond à une approche thermomécanique de la coupe. En termes d’efforts, la comparaison est tout à fait satisfaisante ; un prolongement de cette approche pour valider l’aspect thermique, est toutefois envisagé.
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Pr. O. CAHUCProfesseur I2M, Université BordeauxRapporteur
Pr. P. LAGARRIGUEProfesseur LGMT, UPS ToulouseRapporteur
Pr. P. POULACHONProfesseur LaBoMaP, Arts et Métiers Paris Tech ClunyExaminateur
Pr. D. DUDZINSKIProfesseur LEM3, UDL MetzDirecteur
Pr. A. MOUFKIProfesseur LEM3, UDL MetzCo-directeur


Soutenance de thèse de Ivan SHASHKOV

Soutenance de thèse de Ivan SHASHKOV
Mardi 11 décembre 2012 à 14h00, Salle Ferrari, Ile du Saulcy, ISGMP

       Étude multi-échelle de l’intermittence de la déformation plastique à l’aide de l’émission acoustique
Multiscale study of the intermittency of plastic deformation by acoustic emission method
Sciences des matériaux
Voir le résumé
Étude multi-échelle de l’intermittence de la déformation plastique à l’aide de l’émission acoustique

Les études récentes de la déformation plastique à l’aide de techniques expérimentales à haute résolution témoignent que les processus de déformation sont souvent caractérisés par des effets collectifs qui émergent à une échelle mésoscopique, intermédiaire entre celle de défauts cristallins et celle d’une éprouvette macroscopique. Notamment, la méthode de l’émission acoustique (EA) révèle, dans divers conditions expérimentales, l’intermittence de la déformation plastique, qui se manifeste par une propriété de l’invariance d’échelle, caractéristique de phénomènes d’auto- organisation.

L’objectif de la thèse a été d’étudier la structure inhérente de l’EA pour différents mécanismes de déformation plastique, d’examiner sa dépendance à la vitesse de déformation et à l’écrouissage du matériau, et d’appréhender les liens entre les petites échelles de temps, liées à l’organisation des défauts, et celles qui relèvent de l’approche continue de la plasticité. L’étude a été réalisée sur des alliages AlMg et des alliages base Mg, dont la déformation plastique est accompagnée d’une forte activité acoustique et contrôlée par différents mécanismes physiques : l’effet Portevin-Le Chatelier (PLC) dans les premiers et une combinaison du maclage et du glissement des dislocations dans les deuxièmes.

L’utilisation de la technique d’enregistrement continue de l’EA ("data streaming") a permis de montrer que le comportement apparent - discrète ou continue - de l’EA accompagnant l’effet PLC dépend de l’échelle de temps d’observation et du paramètre physique étudié. Cependant, con- trairement à une vision traditionnelle, il se trouve que l’EA a un caractère intermittent pendant l’écoulement macroscopiquement lisse tant que pendant l’instabilité macroscopique de la déforma- tion plastique. Grace aux méthodes d’analyse issues de la théorie des systèmes dynamiques non linéaires, telles que l’analyse multifractale, une tendance à la transition entre la dynamique in- variante d’échelle et les comportements caractérisés par des échelles intrinsèques a été trouvée lors de l’écrouissage des matériaux. Enfin, nous avons prouvé que les distributions statistiques en loi puissance persistent dans des larges intervalles de variation des paramètres, conventionnellement utilisés pour individualiser les événements acoustiques. Ce résultat est d’une importance générale car il s’applique à tous les processus avalancheux émergeant dans différents systèmes dynamiques.
Consulter le jury Jury

Benoit DEVINCREDR CNRS, CNRS / ONERAReviewer
Joel COURBONProfessor, INSA-LyonReviewer
Claude FRESSENGEASProfessor, Université de LorraineExaminer
Nikolay KOBELEVSenior Researcher, ISSP RAS, RussiaExaminer
Mikhail LEBEDKINDR CNRS, LEM3-MetzDirector of Research
Vladimir GORNAKOVPrincipal Researcher, ISSP RAS, RussiaDirector of Research


Soutenance de thèse de Baptiste GOUBAULT DE BRUGIERE

Soutenance de thèse de Baptiste GOUBAULT DE BRUGIERE
Mardi 27 novembre 2012 à 14h00

Interconnexions haute densité et intégration 3D : étude du contact mécanique et électrique réalisé par insertion de micro-tubes
Sciences des matériaux
Voir le résumé Interconnexions haute densité et intégration 3D : étude du contact mécanique et électrique réalisé par insertion de micro-tubes

Dans le but de faciliter l’intégration en 3 dimensions (3D) des composants électroniques, d’intenses travaux de recherche sont menés sur les principales technologies d’interconnexion telles que le brasage, la thermocompression, l’inter-diffusion solide liquide, l’adhésion moléculaire ou encore l’insertion. La réduction du pas d’interconnexion, de la taille des composants, et l’augmentation du nombre de puces empilées, nécessitent une rupture technologique pour l'interconnexion verticale entre les différentes strates des composants.

La technologie d’assemblage « flip-chip » par insertion de micro-tubes, basse température et sans flux répond à la question en diminuant la force et la température de thermocompression, sans utilisation de flux de réduction des oxydes. Pour le prouver, ce travail de thèse a fait l’objet d’une étude du comportement mécanique, électrique et métallurgique de l’insertion de micro-tubes dorés au sein de plots d’Al-0.5Cu. Il s’appuie sur une étude expérimentale et numérique approfondie, et son but est de déterminer quels sont les mécanismes mis en jeu lors de l’assemblage. Ainsi, l’étude mécanique et électrique de l’insertion d’un micro-tube isolé dans un plot d’Al-0.5Cu a mis en évidence la bonne prise de contact. D'autre part, l’assemblage de composants constitués de plus de 100.000 interconnexions a confirmé des rendements d'interconnexion élevés. Enfin, les vieillissements accélérés et les tests environnementaux réalisés mettent en évidence l'évolution des interfaces du contact.

Consulter le jury Jury

Jumana MORFOULI, Professeur (INP / IMEP-LAHC, Grenoble) RAPPORTEUR
Philippe DESCAMPS, Professeur (ENSICAEN / LaMIPS, Caen) RAPPORTEUR
Paul LIPINSKI, Professeur (ENIM, Metz) EXAMINATEUR
Alexis FARCY, Ingénieur recherche (STMicroelectronics, Grenoble) EXAMINATEUR
Philippe BOUILLON, Manager R&D (Sofradir, Veurey-Voroise) EXAMINATEUR
François MARION, Expert sénior (CEA-LETI, Grenoble) EXAMINATEUR
Alain HAZOTTE, Professeur (Univ. Lorraine / LEM3, Metz) DIRECTEUR DE THESE
Manuel FENDLER, Expert sénior (CEA-LETI, Grenoble) CO-DIRECTEUR DE THESE
Mohamed SAADAOUI, Chargé de recherche (CMP GC, Gardanne) INVITE


Soutenance de thèse de Yendoubouam TAMPAGO

Soutenance de thèse de Yendoubouam TAMPANGO
Vendredi 16 novembre 2012 à 14h00

      

Développement d'une méthode sans maillage utilisant les approximations de Taylor
Sciences des matériaux
Voir le résumé Développement d'une méthode sans maillage utilisant les approximations de Taylor

Ces dernières décennies, de nouvelles méthodes numériques connues sous le nom de « méthodes sans maillage » ont été développées. Contrairement à la MEF, ces méthodes n'utilisent qu'un ensemble de nœuds répartis dans le domaine sans demander un maillage de celui ci. Jusqu'à présent, aucune de ces méthodes n'est parvenue à satisfaire les utilisateurs de la MEF. Dans cette thèse, nous proposons une méthode sans maillage, utilisant les approximations de Taylor. Cette méthode a l'avantage de n'utiliser que des points sur la frontière. En effet, l'EDP est résolue sous sa forme forte dans le domaine et les conditions aux limites sont appliquées par la méthode des moindres carrés. Cette méthode a été introduite, il y a 3 ans par S. Zeze dans sa thèse. Les tests académiques effectués en linéaire ont montré que cette méthode est très précise et que la convergence est améliorée en augmentant le degré, comme dans la p-­version des EF. Nos travaux de thèse sont une suite des travaux de S. Zeze et ils visent à rendre plus robuste la méthode et aussi à élargir son champ d'application. Dans un premier temps, nous faisons une analyse mathématique de la méthode. Cette analyse passe par l'analyse des séries calculées. Le but de cette analyse est d'évaluer le domaine de convergence de la solution. Les résultats obtenus ont montré que pour certains problèmes, il faut subdiviser le domaine en quelques sous domaines et faire une résolution par sous domaine. La suite de nos travaux a donc été d'établir une technique de raccordement qui permettra d'assurer les conditions de transmission aux interfaces, dans le cas d'une résolution par sous domaine. En dernière partie, nous étendons l'application de la méthode aux problèmes non linéaires, en la couplant à une méthode de linéarisation.

Consulter le jury Jury

Michel POTIER-­FERRY, Universite de Lorraine, Directeur de thèse
Pierre VILLON, Université de Technologie de Compiègne, Rapporteur
Julien YVONNET, Universite de Paris-­Est, Rapporteur
Yao KOUTSAWA, CRP Henri Tudor, Examinateur
Salim BELOUETTAR, CRP Henri Tudor, Examinateur
Hassane SADOK, Université du Littoral Côte d'Opale (ULCO), Examinateur
Sonnou TIEM, Université de Lomé, Examinateur
Hachmi BEN-­DHIA, Ecole Centrale Paris, Examinateur


Soutenance de thèse de Komlanvi LAMPOH

Soutenance de thèse de Komlanvi LAMPOH
Mardi 18 septembre 2012

      

Différentiation Automatique (DA) de codes mécaniques : application à l'analyse de sensibilité des tôles sandwich aux paramètres de modélisation
Sciences des matériaux


Soutenance de thèse de Siaosue ZHANG

Soutenance de thèse de Xiaoxue ZHANG
Lundi 9 juillet 2012
      

Effects of high magnetic field on high purity Fe-C alloys during diffusional phase transformation
Sciences des matériaux
Sous la direction de Claude ESLING


Soutenance de thèse de Razane OUAHAB
* 20 juin 2012

Soutenance de thèse de Razana OUAHAB


Soutenance de thèse de Muhammad SADIQ

Soutenance de thèse de Muhammad SADIQ
Mardi 19 juin 2012
      

Design and Fabrication of Next-Generation Lanthanum-Doped Lead-free Solder for Reliable Microelectronics Applications in Severe Environment
Sciences des matériaux
Sous la direction de Mohammed CHERKAOUI et de El Mostafa DAYA.


Soutenance de thèse de Denis BOUSCAUD
* 18 mai 2012

Soutenance de thèse de Denis BOUSCAUD

« Développement de la microdiffraction Kossel pour l'analyse des déformations et contraintes à l'échelle du micromètre : applications à des matériaux cristallins »

Spécialité : Science des matériaux
Ecole doctorale : SMI
tel.archives-ouvertes.fr


Soutenance de thèse de Imen ELKHALDI MKAOUAR

Soutenance de thèse de Imen ELKHALDI MKAOUAR
Lundi 12 mars 2012
      

Application de la différenciation automatique pour l'identification, l'optimisation et l'étude de sensibilité dans quelques problèmes mécaniques
Mécanique et Energétique
Sous la direction de Isabelle CHARPENTIER


Soutenance de thèse de Nicolas BAYONA

Soutenance de thèse de Nicolas BAYONA
Samedi 3 mars 2012
Sciences des matériaux


Soutenance de thèse de Tales CARVALHO-RESENDE

Soutenance de thèse de Tales CARVALHO-RESENDE
Jeudi 16 février 2012

EContribution à la modélisation du comportement anisotrope de métaux pour applications industrielles - Prise en compte de la microstructure dans la simulation des procédés de mise en forme.


Soutenance de thèse de Sara CHENTOUF

Soutenance de thèse de Sara CHENTOUF
Mercredi 18 janvier 2012

Etude du comportement de Fe3Al et son joint de grains ∑5(310)[001] en présence de Ti et Zr par méthodes ab initio avec prise en compte de l’effet de la température
Sciences des matériaux
Sous la direction de Thierry GROSDIDIER


Soutenance de thèse de Jean-Marc PIPARD

Soutenance de thèse de Jean-Marc PIPARD
Mercredi 18 janvier 2012

Modélisation du comportement élasto-viscoplastique des aciers multiphasés pour la simulation de leur mise en forme



15 Soutenances en 2011

Soutenance de thèse de Mohammed MOUMNASSI, le vendredi 9 décembre 2011

      

La représentation implicite des volumes pour l'analyse par éléments finis avec XFEM et Level-sets
Sciences des matériaux
Sous la direction de Michel POTIER-FERRY


Soutenance de thèse de Norman MATHIEU, le lundi 5 décembre 2011

      

Modélisation numérique du procédé de planage des bandes minces
Sciences des matériaux
Sous la direction de Michel POTIER-FERRY et Hamid ZAHROUNI


Soutenance de thèse de Guillaume ALTMEYER, le mardi 29 novembre 2011

Modélisation théorique et numérique des critères d'instabilité plastique. Application à la prédiction des phénomènes de striction et de localisation lors d'opérations de mise en forme par emboutissage


Soutenance de thèse de Jean-Christophe HELL, le jeudi 10 novembre 2011

      

Aciers bainitiques sans carbure : Caractérisation microstructurale multi-échelle et in situ de la transformation austénite - bainite et relations entre microstructure et comportement mécanique
Sciences des matériaux
Sous la direction de Alain HAZOTTE et Jean-Philippe CHATEAU


Soutenance de thèse de Markus Theodor WELSCH, le vendredi 4 novembre 2011

Formation des micro fissures aux joints des grains : influence de l'orientation sur les contraintes locales et sur la formation des micro fissures
Mécanique et énergétique
Sous la direction de Marcel BERVEILLER


Soutenance de thèse de Hicham LARIBOU, le mercredi 12 octobre 2011

      

Mécanisme d'endommagement et de traitement des surfaces métalliques par un jet d'azote à basse température
Sciences des matériaux
Sous la direction de Claude FRESSENGEAS


Soutenance de thèse de Zongbin LI, le dimanche 9 octobre 2011

      

Study on crystallographic features of Ni-Mn-Ga ferromagnetic shape memory alloys
Sciences des matériaux
Sous la direction de Claude ESLING, Yudong ZHANG et Liang ZUO


Soutenance de thèse de Cyprien WOLFF, le jeudi 29 septembre 2011

      

Modélisation du processus thermo_électro-mécanique de frittage flash
Sciences des matériaux
Sous la direction de Alain MOLINARI, Hervé COUQUE et Sébastien MERCIER


Soutenance de thèse de Youcef BOUGHERIRA, le mardi 27 septembre 2011

      

Etude des phénomènes d'auto-organisation des ensembles de dislocations dans un alliage au vieillissement dynamique
Sciences des matériaux
Sous la direction de Mikhail LEBEDKIN et Denis ENTEMEYER


Soutenance de thèse de Luminita FLOCA MARINCEI, le mardi 27 septembre 2011

      

Caractérisation expérimentale et modélisation numérique des procédés de profilage des barres par déformation plastique à froid avec des roue/galet
Sciences des matériaux
Sous la direction de Gérard FERRON et Ion UNGUREANU


Soutenance de thèse de Lei BAO, le mardi 21 juin 2011

      

Contribution to the study of deformation twinning in titanium
Sciences des matériaux
Sous la direction de Claude ESLING, Christophe SCHUMAN et Xiang ZHAO


Soutenance de thèse de Jing BAI, le 19 juin 2011

      

Study on structural, electronic and magnetic properties of Ni-Mn-Ga and Ni-Mn-In ferromagnetic shape memory alloy systems
Sciences des matériaux
Sous la direction de Claude ESLING, Jean-Marc RAULOT et de Xiang ZHAO


Soutenance de thèse de Alexandre POTY, le mercredi 15 juin 2011

      

Etude de la plasticité dans le Zirconium- et le Titane- à l'échelle atomique: dynamique des dislocations par dynamique moléculaire
Sciences des matériaux
Sous la direction de Marie-Jeanne PHILIPPE


Soutenance de thèse de Xiangdong ZHANG, le mardi 17 mai 2011


Modification de surface d'alliages à base de titane et nickel par haute intensité de faisceau d'électrons pulsés
Sciences des matériaux
Sous la direction de Thierry GROSDIDIER et Chuang DONG


Soutenance de thèse de Wolfgang SCHÄF, le vendredi 15 avril 2011

Interaction des fissures microscopiques avec les joints de grains
Mécanique et énergétique