1 |
Modélisation du facteur de correction beta en indentation instrumentée. / Modelling of the beta correction factor in instrumented indentation test.GARCíA GUZMáN, Jaime 26 September 2017 (has links)
Avec l’avènement des NEMS, MEMS, films minces et autres revêtements, la caractérisation des propriétés mécaniques à uneéchelle locale est primordiale. A cet effet, l’essai d’indentation instrumentée permet l’acquisition continue de la réponse (courbeforce – profondeur de pénétration) d’un matériau à la pénétration d’un indenteur de géométrie donnée. Le post-traitement d’unetelle courbe permet la détermination de propriétés telles que le module d’indentation ou la dureté. Cette analyse est basée surla théorie du contact élastique, qui suppose une géométrie axisymétrique parfaite de la pointe d’indentation, un comportementpurement élastique du matériau, et la non-prise en compte des déplacements radiaux dans la zone de contact. En pratique, ceshypothèses sont souvent mises en défaut : les indenteurs sont généralement des pyramides à 3 pans (Berkovich, Cube Corner)ou 4 pans (Vickers, Knoop) présentant un émoussement de la pointe, et le comportement mécanique des matériaux est souventcomplexe. La correction de la relation de Sneddon, utilisée dans la méthode d’Oliver et Pharr pour l’analyse des essais denanoindentation, est donc nécessaire. Dans le cadre de cette thèse, nous nous sommes intéressés à la détermination de ce facteurde correction, qui n’est pas une valeur universelle ni unique comme le préconisent certains auteurs. Il dépend notamment de lapression exercée par la pointe d’indentation et du matériau sollicité. Cette étude s’est faite sur la base de la détermination de laloi de comportement d’un des matériaux standards utilisés pour la calibration de l’essai de nanoindentation, la silice fondue.Ce matériau présente un comportement mécanique spécifique : sa déformation anélastique s’effectue par un mécanisme dedensification. Dans un premier temps, les paramètres de cette loi de comportement sont identifiés par une approche inversecombinant la simulation numérique 3D de l’essai d’indentation à l’optimisation de la fonction objectif au moyen d’unalgorithme génétique. Le facteur de correction est ensuite déterminé pour deux géométries de pointes et à différentes valeursdu rapport adimensionnel "profondeur de pénétration/rayon de pointe". La méthodologie proposée a été appliquée à ladétermination du module d’indentation d’un acier inox. / With the advent of NEMS, MEMS, thin films and other coatings, the characterization of local mechanical properties is achallenge. For this purpose, the instrumented indentation test allows for the continuous acquisition of the response (loadpenetration depth) of the material using an indenter of given geometry. The post-processing of such a curve allows thedetermination of the indentation modulus or the hardness of that material. This analysis relies on the elastic contact theory,which assumes an axisymmetric and perfect indenter, a purely elastic behaviour, and no radial displacements in the contactarea. In practice, those assumptions are defeated: indenters shapes are rather three-sided (Berkovich, Cube Corner) or foursided (Vickers, Knoop) pyramids, with blunted tips. Furthermore, mechanical behaviour is rather complex. The introductionof a correction factor in the Sneddon’s relationship, on which is based the Oliver and Pharr method for the analysis ofnanoindentation data is then necessary. Whithin the scope of this work, we aimed at determining this correction factor, whichhas not a unique nor a universal value, as recommended by some authors. It depends on the pressure distribution beneath theindenter and on the tested material. This study is based on the identification of the constitutive law of one of the referencespecimen used for calibration of the nanoindentation test, namely fused silica. The latter exhibits a specific mechanicalbehaviour, its anelastic deformation being achieved by a densification mechanism. In a first step we have determined the modelparameters by an inverse approach combining the 3D numerical simulation of the indentation test with the optimization of theobjective function using a genetic algorithm. The correction factor is then determined for two tip geometries and at severalpenetration depth over tip radius adimensional ratios. The proposed methodology was applied to the determination of theindentation modulus of an inox steel.
|
2 |
Stationsnära planering : En förtätningsanalysmodell för mindre tätorter i Östergötland / Transit Oriented Development : A densification analysis model for small urban areas in ÖstergötlandBlomqvist, Rustan January 2016 (has links)
Stationsnäraprincipen innebär att stadsutveckling koncentreras kring knutpunkter i kollektivtrafiken för att öka tillgängligheten och kollektivtrafikens konkurrenskraft mot bilburna transporter för att stärka en hållbar regionförstoring. Visionen att planera stationsnära i Östergötland kommer från regional nivå och för att implementera visionen i den kommunala planeringen blir det viktigt att visa hur både regionen och varje enskild kommun kan gynnas. Ett tillvägagångssätt är att hitta en arbetsmodell som kan lyfta regionala perspektiv i den lokala planeringsprocessen. Syftet med det här arbetet är att ta fram en förtätningsmodell för stationsnära planering i mindre tätorter. En förtätningsmodell för stockholmsregionen har tidigare tagits fram i samband med den regionala utvecklingsplanen och i det här arbetet undersöks om den modellen kan anpassas för stationsnära planering i mindre tätorter. Förtätningsmodellen har metodiskt anpassats med hjälp från två planerare i Östergötland samt en litteraturstudie om regional utveckling och stationsnära planering. Den anpassade modellen har prövats i två separata fallstudier och resultatet omfattar en kartläggning av förtätningspotentialen som beskrivs utifrån tre olika förtätningsscenarion; kommunala fokusområden för stationsnära planering, marknadsintressanta exploateringsområden och konsensusutveckling. Modellen möjliggör att den regionala visionen för stationsnära planering förs in i den kommunala planeringsprocessen och visar inte enbart hur både kommun och region kan gynnas av ett samarbete, utan även vilka knäckfrågor den enskilda kommunen måste övervinna för att fortsätta utvecklas i framtiden. / Stationsnäraprincipen imply that urban development is concentrated around public transport nodes to increase the accessibility and competitiveness of public transport against motoring transport to ensure that regional enlargement is achieved in a sustainable way. The vision for transit-oriented development (TOD) in Östergötland derives from a regional planning level and in order to implement the vision in municipal planning, it is important to specify how both the municipality and the region can benefit. An approach is to find a model that can raise the regional perspective in the local planning process. The purpose of this study is to develop a densification model that focuses on TOD in smaller urban areas. A densification model for the Stockholm region has previously been developed in conjunction with the regional development plan, and this study examines whether the model can be adapted to TOD planning in smaller urban areas. The densification model has been modified methodically with the help of two planners in Östergötland as well as a literature review on regional development and TOD. The custom model has been tested in two separate case studies and the results comprise a mapping of the potential for densification described in three different densification scenarios; municipal focus areas for densification, market interesting development areas and consensus development. This model enables the regional vision for TOD to be implemented into the municipal planning process and shows not only how both municipality and the region can benefit from a partnership, but also the critical problems that each individual municipality must overcome in order to continue to develop in the future.
|
Page generated in 0.1133 seconds