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Les nano-objets réels
Anne Ponchet – CEMES CNRSs
Lundi 15 mars – 8h45-9h40

L’interprétation de résultats expérimentaux en termes de propriétés mécaniques passe généralement par l’élaboration d’un modèle. Dans cette introduction à l’école, nous essaierons de montrer pourquoi il est nécessaire de garder à l’esprit que les nano-objets réels, fonctionnels, tels qu’ils existent dans desdispositifs, n’obéissent pas forcément à la vision de l’objet idéal que l’on peut modéliser. Les nano-objets réels résultent de procédés d’élaboration et de mise en forme complexes (croissance par voie physique, par voie chimique, gravure, assemblage…). On ne peut ni les considérer ni comme des miniatures, ni comme de simples découpes dans du massif, à cause des effets de taille et de surface.Ainsi la nature et la densité des défauts qui contrôlent la plasticité sont fortement dépendantes de la voie choisie pour l’élaboration. De même les propriétés élastiques sont intimement liées à une structure et une chimie que l'on ne contrôle pas parfaitement et que l’on ne connaît pas précisément. Enfin, la mesure des propriétés mécaniques s’effectue certes sur des objets réels, mais celanécessite le plus souvent des objets plus simples que ceux destinés à des dispositifs fonctionnels, qui sont donc élaborés spécifiquement pour la mesure.
Cette introduction à l’école abordera ces questions à partir de quelques exemples, concernant des nano-objets fabriqués à partir du massif (nanopiliers par ex.) et des nano-objets autoassemblés (nanofils par ex.).
Elasticité I : les fondementsAlexandre Danescu – ECL
Lundi 15 mars – 9h40-10h50

(1) Bases physiques de l'élasticité :

(1.1) Modèles discrets
(1.2) La passage (modèles discrets -> modèles continus)

(2) La théorie "classique" :

(2.1) Hypothèses et propriétés
(2.2) Limites du modèle
(2.3) Extensions

Plasticité I : Les fondements
S. Forest – ESMP CNRS
Lundi 15 mars – 11h20-12h30

1. Critères de plasticitéCritère phénoménologiques de plasticité (Tresca, Mises, Mohr-Coulomb, Drucker-Prager)

2. Viscoplasticité tridimensionnelle
Introduction grâce aux modèles rhéologiques
Un brin de thermodynamique des milieux continus
Loi de normalité et écoulement viscoplastique 3D
Lois d'écrouissage cinématique et isotrope

3. Plasticité cristalline continue
Loi de Schmid
Cinématique du glissementElasticité II : Nano-objets
B. Croset – INSP CNRS
Lundi 15 mars – 16h00-17h30

Le problème d’Eshelby : inclusions dans un cristal infini.
Les propriétés générales des solutions maîtresses :
Espace direct : le formalisme de Stroh.
Espace réciproque : les modes propres.
Quelques remarques :
Propriétés de symétrie des tenseurs de rang deux
Le problème des déformations « intrinsèques »
Lecristal comme filtre passe-bas
Le théorème de la divergence
Limites de l’approche analytique.

La Dynamique des Dislocations (DD) :
Simulations mésoscopiques des propriétés des dislocations et de la plasticité
Benoit Devincre – LEM CNRS ONERA
Lundi 15 mars – 18h00-19h00

- Introduction à la DD

- Rappels sur les dislocations

- Methodologie.

- - propriétés élastiques
- - propriétésde coeur
- - conditions aux limites

- Exemples d'applications de la DD aux systèmes de petites dimensions.

Introduction aux simulations numériques à l'échelle atomique en science des matériaux
François Willaime - CEA, Saclay
Mardi 16 mars – 8h30-9h40

 
I. Introduction
Echelles d'espace, de temps et d'énergie
 
II. Hiérarchie des modèles d'interaction interatomique
- Potentielssemi-empiriques
- Modèles de Liaisons Fortes
- Calculs de structure électronique ab initio
 
III. Méthodes de simulation
- Optimisation de structure
- Barrières d'énergie
- Calculs quasi-harmoniques
- Dynamique Moléculaire
- Exploration de surfaces d'énergie (méthode ART)
- Monte Carlo atomique

Plasticité II : Nano-objets
M. Legros – CEMES CNRS
Mardi 16 mars – 9h40-10h50

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