Campagne d allocations MESR et Région. Fiche laboratoire d accueil 1

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1 Campagne d allocations MESR et Région Fiche laboratoire d accueil 1 1. Acronyme de l unité de recherche : GPM 2. Label (EA, UMR ) : UMR CNRS Adresse postale : GPM, avenue de l Université, BP 12, St Etienne du Rouvray cedex France Courriel : philippe.pareige@univ-rouen.fr Tél : Directeur: Pr. Philippe PAREIGE 5. Directeur(s) adjoint(s) : 6. Nombre de doctorants en cours de formation : Nombre de chercheurs ou enseignant chercheurs (EC) : Ratio doctorants/ chercheurs ou EC : Nombre de titulaires de l HDR : Présentation de l Unité de recherche (10 lignes) En français : Le Groupe de Physique des Matériaux est leader international du développement et de l utilisation de la technique de sonde atomique. Grâce à cette technique, ce sont initialement deux compétences majeures qui se sont développées : l instrumentation scientifique et la métallurgie physique basées sur des expériences à l échelle atomique. Ces dernières années (depuis 2006), le développement de la sonde atomique Laser a ouvert de nouveaux domaines de recherches. C est un laboratoire de 130 personnes, qui 1 Le laboratoire doit être l un des laboratoires labellisés de l école doctorale. Dans lke cas contraire, la thèse doit être codirigée par un chercheur ou EC HDR appartenant à l un des laboratoires de l ED en accord avec son directeur.

2 travaille sur un front large de recherches. Le laboratoire est un haut lieu de la nanoanalyse reposant sur les thèmes majeurs suivants : la recherche en instrumentation scientifique et le couplage des techniques de nanoanalyses, la recherche au cœur des nanosciences et nanotechnlogies, la recherche en sciences et mécanique des matériaux. Un point commun à ces recherches est la simulation et modélisation adaptées à nos échelles d expertises. Le laboratoire est labellisé CARNOT ESP, LABEX EMC3 et EQUIPEX GENESIS. En Anglais : The «Groupe de Physique des Matériaux» (Group of Physic of Materials) is the French and World leader in the development and the use of the Field Ion Microscopy and Atom Probe techniques. Thanks to these techniques the group developed two main competences: Scientific Instrumentation and Physical Metallurgy based on experiences performed at the atomic scale. These last years (since 2006), the new capability of the laser atom probe open new and large fields of researches. This is a laboratory with 130 people, all working at the front line of research. The laboratory is known as a high place for nanoanalyses under the different topics: Scientific Instrumentation and coupling of nanoanalyses tools, researches at the front in Nanosciences and Nanotechnologies, researches in materials sciences and researches in computer simulation linked to our nanoscale activities. The laboratory is labeled CARNOT ESP, LABEX EMC3 and EQUIPEX GENESIS.

3 Allocations Etablissement (ex-mesr) et Régionales Proposition d un sujet de thèse 2 Unité de Recherche (acronyme) : GPM Directeur de l Unité : Philippe Pareige 1. Financement envisagé 3 : x allocation régionale 2. Titre du projet de recherche doctorale : En français : Compréhension des mécanismes d effet mémoire thermomécanique sur le comportement cyclique d alliages métalliques de différentes énergies de faute d empilement En Anglais: Understanding of the origin of the loading memory effect on the cyclic mechanical behavior of metallic materials with different stacking fault energies 3. Nom, Prénom du Directeur de thèse : Taleb Lakhdar Courriel : lakhdar.taleb@insa-rouen.fr Tél : Cette fiche sert notamment à diffuser/promouvoir ces propositions de thèses sur les sites du Ministère, de l ED et de l ABG 3 Supprimer la mention

4 4. Description du projet (2000 caractères maximum, espaces inclus) : En français : Les sollicitations mécaniques cycliques de pièces métalliques sont incontournables dans l industrie et leurs caractéristiques sont aujourd hui bien connues. Néanmoins, plusieurs aspects du comportement cyclique restent à investiguer, en particulier les effets de mémoire. Lorsqu un matériau métallique est soumis à un premier chargement mécanique cyclique donné (amplitude de déformation par exemple), son comportement lors d un deuxième chargement de moindre amplitude va conserver, dans certaines conditions, la trace du premier chargement. Cet effet de mémoire du premier chargement de forte amplitude semble dépendre de l énergie de faute d empilement du matériau, de l amplitude de déformation, de la température ainsi que du trajet de chargement. L existence de cet effet peut nuire à la durée de vie des matériaux empêchant une prédiction correcte du comportement mécanique des pièces à vocation industrielle. L objectif de cette thèse est donc de poursuivre des travaux initiés au laboratoire et de contribuer à la compréhension des mécanismes d effet mémoire sur le comportement mécanique de trois matériaux métalliques c.f.c. de différentes énergies de faute d empilement (Cu, 316L et Ni20Cr). Pour ce faire, deux voies expérimentales seront explorées. La première, macroscopique, consistera à étudier l évolution des contraintes internes et effectives au cours d une sollicitation cyclique axiale pour différents pré-chargements afin d identifier les origines de l effet mémoire. La deuxième, basée sur l utilisation de la microscopie électronique à transmission, aura pour but de caractériser l évolution des structures de dislocations au cours de la transition de chargement mécanique et d identifier les structures de dislocations responsables de l effet mémoire. Ces deux voies sont complémentaires et devraient permettre d appréhender correctement l origine de l effet mémoire ainsi que son domaine d apparition. Cette étude sera basée sur un dispositif expérimental de sollicitation mécanique multiaxial ainsi que sur la plateforme de microscopie électronique du laboratoire (MEB+EBSD et MET). En Anglais : Metallic components for industrial applications are generally submitted to cyclic mechanical loadings which are now well known. However, many aspects of the cyclical behavior are still unclear, in particular the memory effect of the mechanical behavior. When a metallic sample is subjected to a first thermo-mechanical loading (strain amplitude for instance), the mechanical behavior during a second loading of lower amplitude will depend, under given conditions, on the characteristics of the first loading. This memory effect of the first highamplitude loading seems to depend on the stacking fault energy of the material, on the strain amplitude, on the temperature and on the loading path. The existence of this memory effect may reduce the lifetime of the materials impeding a correct fatigue life prediction of the parts.

5 The objective of this thesis is to continue the work initiated in our team on this subject and to contribute to the understanding of the memory effect on the mechanical behavior of three metallic f.c.c. alloys (Cu, 316L and Ni20Cr) subjected to cyclic loadings. To this aim, two experimental studies will be performed. The first one is linked to the investigation of the evolution of the back-stress and effective stress during cyclic loading for different prehardening conditions in order to identify the stress component responsible for the memory effect. The second one, based on the use of transmission electron microscopy, will be focused on the evolution of the dislocation structures during the transition between two mechanical loadings of different strain amplitudes in order to identify the structures of dislocations responsible of the memory effect. Both experimental studies are complementary and should help us to correctly understand the origin of the memory effect and to draw influence maps. This study will be based on the use of the multi-axial mechanical testing system and on the use of the electronic microscopy platform (TEM/SEM+EBSD). 5. Expérience et formation souhaitées du candidat (5 à 10 lignes) : En français : Le(a) candidat(e) aura à sa charge la conduite de l analyse mécanique et microstructurale (MET/MEB). Il (elle) devra avoir un gout certain pour l expérience et la physique du comportement mécanique des matériaux. Un(e) candidat(e) titulaire d un master II ou diplôme d ingénieur en science ou mécanique des matériaux est donc recherché(e). Une expérience en analyse expérimentale du comportement mécanique des métaux sera donc nécessaire et une expérience en microscopie électronique à transmission serait un plus. Le(a) candidat(e) devra par ailleurs être capable de communiquer en anglais. En Anglais : The candidate will be responsible for the mechanical behavior analysis and for the microstructural observations (TEM / SEM). The candidate should have a taste for experimental work and skills in mechanics and material science. The candidate must have a master degree in material science or mechanics of materials. An experience in the analysis of the mechanical properties of metals is required and an experience in electronic microscopy would be interesting. A good English level is required for written and oral communications.

6 Renseignements relatives au(x) directeur(s) de thèse (titulaire(s) de l HDR) 4 Nom, Prénom du Directeur de thèse 5 : Taleb Lakhdar Laboratoire : Groupe de physique des matériaux 1. Doctorants encadrés durant les 5 dernières années (incluant l année courante) et ayant soutenu. NOM Type Date Date de Insertion Publications ou Co-encadrant Prénom d allocation A d inscription soutenance Professionnelle B brevets C BELATTAR Adel Octobre 2009 Annie Hauet et Clément Keller TAHIMI Abdeladhim Bourse du gouvernement Algérien Ministère Octobre /02/2013 Enseignant Chercheur, Cherchel, Algérie 07/07/2011 Post doc au Brésil Belattar, A., Taleb, L., Hauet, A., Taheri, S., Materials Science & Engineering A, Volume 536, (2012), Tahimi, A., Barbe, F., Taleb, S., Meftah, S., Computational Material Science 64 (2012), Tahimi, A., Barbe, F., Taleb, L., Quey, R., Guillet, A., Computational Material Science. 52 (2012), Fabrice Barbe 4 Informations utilisées notamment pour répondre aux enquêtes du ministère et lors de la répartition des allocations. 5 En cas de codirection par deux HDR, cette fiche doit également être renseignée par le co-directeur de thèse

7 BOUDIAF Achraf KPODEKON Crescent AUCHER Jérémie Bourse du gouvernement Algérien Professeur Agrégé Lycée B. Pascal, Rouen Région 100% 01/03/ /03/2011 Enseignant Chercheur, EM Polytechnique, Algérie Octobre 2005 Novembre /04/2010 Proviseur- Adjoint dans un Lycée dans l Eure 08/12/2009 Ingénieur société ECM (Engineering Conception Maintenance) Boudiaf, A., Taleb, L., Belouchrani, M. A., European Journal of Mechanics A: Solids, 30 (2011), Boudiaf, A., Taleb, L., Belouchrani, M. A., Int. J. of Microstructure and Materials Properties, Vol. 5, Nos 4/5 (2010), p DOI: /IJMMP Taheri, S., Hauet, A., Taleb, L., Kpodekon, C., International Journal of Plasticity. 27 (2011), Vieille, B., Aucher, J., Taleb, L., Materials and Design, 35 (2012) Vieille, B., Aucher, J., Taleb, L., Advanced in Polymer Technology 30(2), pp , Mohamed El Amine BELOUCHRANI (cotutelle avec EMP Alger) Benoit Vieille Vieille, B., Aucher, J., Taleb, L., Composites Part B, 42, , 2011 Vieille, B., Aucher, J., Taleb, L., Materials Science and Engineering A, 517 (2009), A : Ministère, Région 50% et co-financeur, Région 100%, CIFRE, Contrat, CEA, CNRS, INSERM, INRA, Entreprise... B : Indiquer année par année les différents postes occupés (fonction, établissement ou entreprise) et connus à ce jour. C : Indiquer la liste des auteurs, l année, la revue en abrégé, et la pagination.

8 2. Doctorants actuellement encadrés NOM Type Prénom d allocation A MAY Abdelghani Bourse du gouvernement Algérien ALBOUY William FLEGEAU Grégory Date d inscription Janvier 2010 Soutenance prévue en juin 2013 Région 100% Octobre 2010 CIFRE avec société FAVI Soutenance prévue en octobre 2013 Septembre 2010 Soutenance prévue en septembre 2013 Master d origine Ecole Militaire Polytechnique, Alger Ecole des Mines d Albi-Carmaux UT Compiègne Publications ou brevets B May, A., Taleb, L., Belouchrani, M.A., Materials Science & Engineering A (2013, in press). Albouy, W., Vieille, B., Taleb, L., Journal of Composites A (JCOMA), 2013, in press Vieille, B., Aucher, J., Taleb, L., Composites Part B 45 (2013), Flégeau, G., Taleb, L., Hauet, A., Vassal, C., Key Engineering Materials, Vols (2013) Co-encadrant Mohamed El Amine BELOUCHRANI (cotutelle avec EMP Alger) Benoit Vieille Annie Hauet A : Ministère, Région 50% et co-financeur, Région 100%, CIFRE, Contrat, CEA, CNRS, INSERM, INRA, Entreprise... B : Indiquer la liste des auteurs, l année, la revue en abrégé, et la pagination.