Th.--Sci.--Bordeaux 1, 1981. N°: 716.

Th. 3e cycle--Sci. des matér.--Toulouse--I.N.P., 1982. N°: 125.

Bien que moins utilisé que l’acier au carbone, l’acier inoxydable est de plus en plus utilisé en raison de sa grande résistance à la corrosion et au feu, sa ductilité, son esthétisme ainsi que sa facilité de maintenance. Contrairement à l’acier standard qui présente une loi de matériau élastique avec un pallier plastique, l’acier inoxydable se déforme de manière non-linéaire avec une grande réserve d’écrouissage. Ceci est suffisant pour invalider les règles de dimensionnement classiques utilisées pour la construction en acier. Il est donc question de proposer une approche différente des méthodes existantes permettant de prédire la capacité de sections ouvertes en acier inoxydable. Ces développements se font dans le contexte de l’émergence de l’Overall Interaction Concept (O.I.C.), méthode de dimensionnement innovante et moderne pour les pièces en acier récemment développée, qui est étendue aux spécificités des pièces en inox. Afin de proposer des équations de dimensionnement, un modèle numérique adapté à ce matériau a été développé et validé. Le modèle a ensuite été utilisé afin de mener des simulations numériques par éléments finis permettant de considérer de nombreuses nuances d’acier inoxydable, de cas de chargement et de géométries. Ces résultats ont ensuite pu être utilisés afin de proposer une approche à deux niveaux pour les cas de chargement simple, c’est-à-dire une approche basée sur les déformations pour les sections compactes, ainsi qu’une approche basée sur des courbes de voilement de type « Ayrton-Perry » pour les sections plus élancées. Une équation d’interaction a de plus été calibrée pour les cas de chargement combiné. Les nouvelles formules de dimensionnement sont économiques, simples et sécuritaires et constituent une amélioration par rapport à la performance des approches existantes. Ces travaux vont permettre aux ingénieurs praticiens de pouvoir mieux appréhender ce matériau pour la construction, et de satisfaire aux exigences économiques de leurs conceptions. / Although less frequently used than carbon steel, stainless steel is increasingly used instructural applications due to its high resistance to corrosion and fire, ductility, a esthetics and ease of maintenance. Unlike carbon steel which presents an elastic material law with a plastic plateau, stainless steel strains non-linearly with a large strain hardening reserve. This is sufficient to invalidate the classical design rules used for steel construction. It is therefore a question of proposing a different approach from existing methods in orderto predict the capacity of open stainless steel cross-sections. These developments are taking place in the context of emergence of the Overall Interaction Concept (O.I.C.), an innovative and modern design method for steel elements and sections recently developed, which willbe extended to the specificities of stainless steel cross-sections. In order to propose design equations, a numerical model adapted to this material was developed and validated. The model was then used in order to perform numerical finite element simulations allowing to consider many stainless steel grades, load cases and geometries. These results could then be used in order to propose a two-level approach for the simple load cases: an approach based on strains for compact sections, and an approach based on classical buckling curves for more slender sections. In addition, an interaction equation was calibrated for combined load cases. The new design formulas are economical, simple and safe and are an improvement over the performance of existing approaches. This work will allow practicing engineers to better understand this material for construction, and to meet the economic requirements of their designs.

Bien que moins utilisé que l'acier au carbone, l'acier inoxydable est de plus en plus utilisé en raison de sa grande résistance à la corrosion et au feu, sa ductilité, son esthétisme ainsi que sa facilité de maintenance. Contrairement à l'acier standard qui présente une loi de matériau élastique avec un pallier plastique, l'acier inoxydable se déforme de manière non-linéaire avec une grande réserve d'écrouissage. Ceci est suffisant pour invalider les règles de dimensionnement classiques utilisées pour la construction en acier. Il est donc question de proposer une approche différente des méthodes existantes permettant de prédire la capacité de sections ouvertes en acier inoxydable. Ces développements se font dans le contexte de l'émergence de l'Overall Interaction Concept (O.I.C.), méthode de dimensionnement innovante et moderne pour les pièces en acier récemment développée, qui est étendue aux spécificités des pièces en inox. Afin de proposer des équations de dimensionnement, un modèle numérique adapté à ce matériau a été développé et validé. Le modèle a ensuite été utilisé afin de mener des simulations numériques par éléments finis permettant de considérer de nombreuses nuances d'acier inoxydable, de cas de chargement et de géométries. Ces résultats ont ensuite pu être utilisés afin de proposer une approche à deux niveaux pour les cas de chargement simple, c'est-à-dire une approche basée sur les déformations pour les sections compactes, ainsi qu'une approche basée sur des courbes de voilement de type « Ayrton-Perry » pour les sections plus élancées. Une équation d'interaction a de plus été calibrée pour les cas de chargement combiné. Les nouvelles formules de dimensionnement sont économiques, simples et sécuritaires et constituent une amélioration par rapport à la performance des approches existantes. Ces travaux vont permettre aux ingénieurs praticiens de pouvoir mieux appréhender ce matériau pour la construction, et de satisfaire aux exigences économiques de leurs conceptions. / Although less frequently used than carbon steel, stainless steel is increasingly used in structural applications due to its high resistance to corrosion and fire, ductility, aesthetics and ease of maintenance. Unlike carbon steel which presents an elastic material law with a plastic plateau, stainless steel strains non-linearly with a large strain hardening reserve. This is sufficient to invalidate the classical design rules used for steel construction. It is therefore a question of proposing a different approach from existing methods in order to predict the capacity of open stainless steel cross-sections. These developments are taking place in the context of emergence of the Overall Interaction Concept (O.I.C.), an innovative and modern design method for steel elements and sections recently developed, which will be extended to the specificities of stainless steel cross-sections. In order to propose design equations, a numerical model adapted to this material was developed and validated. The model was then used in order to perform numerical finite element simulations allowing to consider many stainless steel grades, load cases and geometries. These results could then be used in order to propose a two-level approach for the simple load cases: an approach based on strains for compact sections, and an approach based on classical buckling curves for more slender sections. In addition, an interaction equation was calibrated for combined load cases. The new design formulas are economical, simple and safe and are an improvement over the performance of existing approaches. This work will allow practicing engineers to better understand this material for construction, and to meet the economic requirements of their designs.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2009. / Titre de l'écran-titre (visionné le 24 juillet 2009). Bibliogr.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2008-2009 / En raison de ses propriétés mécaniques adéquates, de sa facilité de mise en forme et de son historique dans le domaine des dispositifs médicaux, l’acier inoxydable est présentement un des matériaux privilégiés pour la fabrication des tuteurs vasculaires métalliques. Toutefois, une certaine polémique subsiste quant à l’utilisation de ce matériau. En effet, lorsqu’il est implanté à l’intérieur du corps humain, qui est considéré comme un environnement biologique agressif, il est sujet, entre autres, à la corrosion par piqûres, entraînant alors le relargage d’ions cancérigènes et la dégradation de ses propriétés mécaniques. Afin d’améliorer les performances à long terme des tuteurs vasculaires, un protocole de modification de la surface d’acier inoxydable par déposition plasma fut élaboré précédemment. Deux étapes successives ont alors été appliquées à la surface d’acier inoxydable : tout d’abord un prétraitement de la surface permettant de la nettoyer et de la polir et ensuite une déposition par plasma d’une couche mince de simili-téflon. Au cours de ce projet de maîtrise, des protocoles expérimentaux ont été conçus et validés et des essais ont été réalisés afin de vérifier la stabilité et l’efficacité de la couche de simili-téflon sur le substrat d’acier inoxydable. Dans un premier temps, des essais effectués dans des bains statiques visant à vérifier la stabilité de la couche ont été réalisés. Les couches de simili-téflon avant et après vieillissement ont alors été comparées à l’aide de différentes techniques d’analyse de surface. Par la suite, l’efficacité de la couche de simili-téflon à protéger la surface d’acier inoxydable contre la corrosion a été vérifiée grâce à des essais de corrosion accélérés; c’est-à-dire des essais de polarisation. Différentes conditions de la surface d’acier inoxydable ont alors été comparées : l’acier inoxydable tel que reçu, prétraité et finalement prétraité avec déposition de la couche de simili-téflon. Dans ces trois cas, l’échantillon était soit non-déformé ou déformé à 25%, ce qui représente la déformation maximale du tuteur lors de son déploiement. Les expériences ont permis de démontrer que la couche de simili-téflon telle qu’étudiée, bien qu’instable, retardait le phénomène de corrosion de la couche d’acier inoxydable. D’autre part, un protocole approprié permettant de tester la stabilité et l’efficacité de ce type de couche a pu être développé lors de ce projet de maîtrise et ce dernier pourra servir à tester des couches réalisées avec différentes conditions de déposition. / Metallic stents are mainly made of 316L stainless steel. Even though this material possesses the required mechanical properties needed in a stent, its long-term safety is still controversial. Indeed, in the aggressive biological environment, this material is prone to localized corrosion attack and possible corrosion products include elements classified as carcinogenic. To improve the long-term safety of the 316L stainless steel stents, a multi-step process was previously developed in our laboratory to isolate the stainless steel surface from the body fluid by depositing an ultra-thin plasma-polymerized fluorocarbon coating. To ensure the safety and effectiveness of the ultra-thin film, a series of tests was performed. In this context, the aim of this project is to develop and realize tests allowing the evaluation of both the stability and the efficiency of the coating. Firstly, to evaluate the stability, static immersion tests were performed in different solutions. Aged and non-aged surfaces were then characterized and compared by using different surface analyses methods. Secondly, the effectiveness of the ultra-thin film against general and localized corrosion was verified using accelerated corrosion tests; i.e. cyclic polarization tests and Tafel plot corrosion measurements. In this case, different surface conditions were tested and the results were compared to see if the coating was efficient on flat substrate and under a plastic deformation, to which it will be submitted when put in the human body. Even though part of this study has shown that the ultra-thin film was unstable in an aqueous environment, another part has shown that combined pre-treatment and ultra-thin film increased the corrosion resistance of stainless steel. Furthermore, an appropriate protocol to evaluate those properties has been developed and will be most useful to evaluate future coatings deposited under different conditions.

Thèse doctorat : Génie des Matériaux : Villeurbanne, INSA : 2003. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. p. 223-237.

Thèse de doctorat : Mécanique : Lille 1 : 2001. / N° d'ordre (Lille) : 3023. Résumé en français et en anglais. Bibliogr. p. 255-273.

Thèse de doctorat : Sciences des matériaux : Lille 1 : 2001. / Résumés en français et en anglais. Bibliogr. en fin de chapitres.

Th. doct.-ing.--Sci. des matér.--Toulouse--I.N.P., 1983. N°: 230.