CEA-DAM Ile de France 91680 Bruyères le Châtel.
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CEA-DAM Ile de France91680 Bruyères le Châtel
Endommagement consécutif à un choc
• Expérience d’impact
• Une onde de choc est suivie d’une onde de réfraction sur les deux faces
• La tension crée des vides
• Les vides croissent, et s’agrègent
• Questions:
– Vitesse de croissance
– Distribution en taille
– Taux d’agrégation
• Nous essayerons de réprondre à ces questions par une approche au niveau atomique via la dynamique moléculaire
• La vitesse du son contrôle l’ensemble des phénomènes, ce qui nous limite à de petites dimensions (nm) et temps (ns)
• Importance de logiciels optimisés
Les paramètres du calcul
•Cuivre sur un réseau CFC
•Parametre de maille: a=3.8 A
•Taille de la simulation : 20x20x70
•Longueur ~ 266 A
•Pas de temps: 0.002 ps
•Vitesse du son ~3560m/s
•Soit: 35.6A/ps
•Il faut 7 ps pour traverser l’échantillon, c’est à ce moment que l’endommagement doit advenir.
•A t=0, on donne une vitesse initiale d’ensemble à la cible et à l’impacteur (le centre de masse est fixé)
•Les atomes sont soumis à une agitation thermique (300K)
•Deux ondes de choc se développent immédiatement à droite et à gauche
•Elles sont suivies d’ondes de détente.
•La tension apparaît lorsque les ondes se croisent
Molecular dynamics simulation (Copper on Copper, V=1500 m/s, 10ps)
Analyse de la porosité
•On peut définir un pore comme un ensemble connexe de vides
•On utilise la procédure de Strachan et al (Phys. Rev. B 2000)
•On donne à chaque un rayon (c’est une sphère pleine) et on divise léespace en voxels (de 1/20 d’un atome)
•Un voxel couvert à 50% et plein, sinon il est vide.
•Pour conserver le vrais vides, on élimine certains voxels vides
– On élimine chaque voxel non totalement entouré de voxels vides
– On recommence N fois, N étant déterminé par le fait qu’un cristal parfait ne doit pas avoir de vides.
– On voit deux régimes: avant (haut) et après (bas) la percolation
Evolution des pores