Simulation numérique 3D de la croissance de grains par la méthode des éléments finis

La microstructure des matériaux influence leurs propriétés physiques. l'objectif de la thèse est de concevoir un logiciel capable de simuler l'évolution de la taille et de la forme des grains formant la microstructure. Une approximation par éléments finis du modèle de croissance de grains a été utilisée Un nombre variable de degrés de liberté est appliqué à chaque nœuds pour tenir compte des conditions issues de l''hypothèse de croissance normale des joints de grains tout en réduisant le nombre de degrés de libertés du problème. La prise en compte de la forte évolution géométrique des microstructures est prise en compte grâce à un outil de remaillage dédié. L'unique algorithme développé et utilisé par cet outil est capable de traiter l'ensemble des transformations topologiques possibles avec ou sans condition de périodicité. L'ensemble des outils développés sont mis en œuvre dans le cadre de simulation d'évolution de plusieurs microstructures comportant plusieurs dizaines de grains.Physical properties of material are influenced by microstructure. The main objective of this thesis is a software creation for simulation of microstructure evolution. A finite element approximation based on grain growth model is used. A variable number of degrees of freedom is applied for each node to take into account normal grain growth hypothesis and to reduce the number of degrees of freedom of problem. A dedicated tools for remeshing is used to follow large evolution of microstructures. A single algorithm is able to treated all topological transformations with or without periodic condition. All these tools are used to simulate microstructure evolution with several decades of grains.ST ETIENNE-ENS des Mines (422182304) / SudocSudocFranceF