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Communication Dans Un Congrès Année : 2015

Assessing the plastic response of amorphous silica, a multiscale approach

Résumé

En dépit de sa fragilité, la silice amorphe se déforme plastiquement aux échelles microscopiques. C'est ce qu'on observe par exemple en indentation. De façon remarquable, cette déformation irréversible de la silice amorphe mobilise deux processus : 1) l'écoulement en cissaillement ; 2) la densification ou compaction. Pour déterminer phénoménologiquement une loi de comportement plastique de la silice amorphe, nous avons développé des expériences de mesure mécanique à l'échelle locale (Fig., gauche). En particulier, récemment, nous avons effectué des mesures de compression uniaxiale sur des piliers de silice de petite taille [1]. Dans nos expériences les plus récentes, nous dépassons même le stade plastique et génèrons, de façon inattendue, de la fracture à ces échelles très réduites. Tous nos résultats expérimentaux sont en très bon accord avec une loi de comportement qui couple pression hydrostatique et cisaillement selon un comportement compactant (Fig., centre), en introduisant un écrouissage paramétré par la densité. Afin de mieux comprendre les origines physiques de ce comportement, nous avons conduit des simulations par dynamique moléculaire [2] (Fig., droite). En utilisant des potentiels relativement classiques, nous retrouvons qualitativement une forme de surface de charge proche de celle que nous avions identifiée à partir des expériences. En outre l'approche locale permet de donner corps à l'hypothèse que c'est le comportement de flambement de la structure locale, initialement très ouverte, qui est à l'origine de ce comportement très caractéristique. Nous montrerons alors en quoi cette vision de la plasticité de la silice amorphes est cohérente avec les autres propriétés mécaniques et physiques remarquables de la silice amorphe comme la nonlinéarité élastique anormale, le faible coefficient de Poisson et le faible coefficient de dilalation.
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Dates et versions

hal-03444646 , version 1 (23-11-2021)

Identifiants

  • HAL Id : hal-03444646 , version 1

Citer

Guillaume Kermouche, Boris Mantisi, Anne Tanguy, Etienne Barthel, Gaylord Guillonneau, et al.. Assessing the plastic response of amorphous silica, a multiscale approach. CFM 2015 - 22ème Congrès Français de Mécanique, Aug 2015, Lyon, France. ⟨hal-03444646⟩
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