Comptes Rendus
no. 3-4
Computational metallurgy and changes of scale / Métallurgie numérique et changements d'échelle
Scale transitions in crystal plasticity by dislocation dynamics simulations
[Transitions d'échelle en plasticité utilisant des simulations de dynamique des dislocations]
Benoit Devincre1  ; Ladislas Kubin1
1 Laboratoire d'étude des microstructures, CNRS-ONERA, 29, avenue de la Division Leclerc, BP 72, 92322 Châtillon cedex, France
Comptes Rendus. Physique, Volume 11 (2010) no. 3-4, pp. 274-284.

Cet article basé sur des résultats récents illustre l'énorme potentiel que présentent les simulations de dynamique des dislocations pour effectuer des transitions d'échelle en plasticité. La présente étude concerne les transitions entre les propriétés élémentaires des dislocations, le comportement intermittent associé au glissement à l'échelle mésoscopique et la réponse mécanique des matériaux massifs à faible friction de réseau. Dans le cas des monocristaux cfc, la vision ainsi obtenue est mise à profit pour guider la modélisation du comportement collectif des dislocations. Elle permet également d'incorporer davantage de physique dans les modèles phénoménologiques pour le durcissement d'écrouissage et d'améliorer leur caractère prédictif.

This article shows, on the base of recent results, that dislocation dynamics simulations provide a unique opportunity for establishing scale transitions in crystal plasticity. In the present study, transitions are performed between elementary dislocation mechanisms, collective and intermittent slip events at the mesoscale and the mechanical response of bulk materials with low lattice resistance. In fcc crystals, the insight that is obtained provides guidelines for the modeling of collective dislocation behavior. It also allows incorporating more physical input into phenomenological models for strain hardening and improving their predictive ability.

Publié le :
DOI : 10.1016/j.crhy.2010.07.008
Keywords: Dislocation avalanches, Collective dislocation behavior, Strain hardening, FCC crystals, Dislocation dynamics simulations
Mot clés : Avalanches de dislocations, Propriétés collectives des dislocations, Durcissement d'écrouissage, Cristal CFC, Dynamique des dislocations
Benoit Devincre 1 ; Ladislas Kubin 1

1 Laboratoire d'étude des microstructures, CNRS-ONERA, 29, avenue de la Division Leclerc, BP 72, 92322 Châtillon cedex, France 
@article{CRPHYS_2010__11_3-4_274_0,
     author = {Benoit Devincre and Ladislas Kubin},
     title = {Scale transitions in crystal plasticity by dislocation dynamics simulations},
     journal = {Comptes Rendus. Physique},
     pages = {274--284},
     publisher = {Elsevier},
     volume = {11},
     number = {3-4},
     year = {2010},
     doi = {10.1016/j.crhy.2010.07.008},
     language = {en},
}
TY  - JOUR
AU  - Benoit Devincre
AU  - Ladislas Kubin
TI  - Scale transitions in crystal plasticity by dislocation dynamics simulations
JO  - Comptes Rendus. Physique
PY  - 2010
SP  - 274
EP  - 284
VL  - 11
IS  - 3-4
PB  - Elsevier
DO  - 10.1016/j.crhy.2010.07.008
LA  - en
ID  - CRPHYS_2010__11_3-4_274_0
ER  - 
%0 Journal Article
%A Benoit Devincre
%A Ladislas Kubin
%T Scale transitions in crystal plasticity by dislocation dynamics simulations
%J Comptes Rendus. Physique
%D 2010
%P 274-284
%V 11
%N 3-4
%I Elsevier
%R 10.1016/j.crhy.2010.07.008
%G en
%F CRPHYS_2010__11_3-4_274_0
Benoit Devincre; Ladislas Kubin. Scale transitions in crystal plasticity by dislocation dynamics simulations. Comptes Rendus. Physique, Volume 11 (2010) no. 3-4, pp. 274-284. doi : 10.1016/j.crhy.2010.07.008. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/physique/articles/10.1016/j.crhy.2010.07.008/

[1] A.H. Cottrell Dislocations and Plastic Flow in Crystals, Clarendon Press, Oxford, 1953

[2] J. Friedel Dislocations, Pergamon Press, Oxford, 1967

[3] J.P. Hirth; J. Lothe Theory of Dislocations, Krieger, Malabar (Florida), 1992

[4] V.V. Bulatov; L.P. Kubin Curr. Opin. Solid State Mater. Sci., 3 (1998), pp. 558-561

[5] L. Kubin; G. Canova; M. Condat; B. Devincre; V. Pontikis; Y. Bréchet Solid State Phenom., 23–24 (1992), pp. 455-472

[6] B. Devincre; T. Hoc; L. Kubin Science, 320 (2008), pp. 1745-1748

[7] M.-C. Miguel; A. Vespignagni; S. Zapperi; J. Weiss; J.-R. Grasso Nature, 410 (2001), p. 667

[8] D. Dimiduk; C. Woodward; M. LeSar; M. Uchic Science, 312 (2006), pp. 1188-1190

[9] S. Naamane, Etude de la déformation plastique de la ferrite à basse temperature : Simulations de dynamique des dislocations, PhD thesis, Université Pierre et Marie Curie, 2008.

[10] S. Queyreau, Etude des mécanismes d'écrouissage sous irradiation de la ferrite par simulations de dynamique des dislocations, PhD thesis, Université Pierre et Marie Curie, 2008.

[11] D. Mordehai; Y. Ashkenazy; I. Kelson; G. Makov Phys. Rev. B, 74 (2006), p. 024112

[12] J. Fisher; E. Hart; R. Pry Phys. Rev., 87 (1952), pp. 958-961

[13] G. Ananthakrishna Phys. Rep., 440 (2007), pp. 113-239

[14] M. Zaiser; A. Seeger Dislocations in Solids, vol. 11 (F.R.N. Nabarro; M.S. Duesbery, eds.), Elsevier Science BV, Amsterdam, 2002, pp. 1-100

[15] R. Madec; B. Devincre; L. Kubin Scripta Mater., 47 (2002), pp. 689-695

[16] P. Hirsch The Physics of Metals: 2. Defects, Cambridge University Press, Cambridge, UK, 1975

[17] R. Madec; B. Devincre; L. Kubin; T. Hoc; D. Rodney Science, 301 (2003), pp. 1879-1882

[18] F. Csikor; C. Motz; D. Weygand; M. Zaiser; S. Zapperi Science, 318 (2007), pp. 251-254

[19] S. Lefebvre; B. Devincre; T. Hoc J. Mech. Phys. Solids, 55 (2007), pp. 788-802

[20] U. Kocks J. Eng. Mater. Technol., 98 (1976), p. 76

[21] U. Kocks; H. Mecking Prog. Mater. Sci., 48 (2003), pp. 171-273

[22] C. Teodosiu; J.-L. Raphanel; L. Tabourot Large Plastic Deformations (C. Teodosiu; J.-L. Raphanel; F. Sidoroff, eds.), A.A. Balkema, Rotterdam, 1993, pp. 153-168

[23] L. Kubin; B. Devincre; T. Hoc Int. J. Mater. Res., 100 (2009), pp. 1411-1419

[24] B. Devincre; L. Kubin; T. Hoc Scripta Mater., 54 (2006), pp. 741-746

[25] L. Kubin; B. Devincre; T. Hoc Acta Mater., 56 (2008), pp. 6040-6049

[26] B. Devincre; L. Kubin; T. Hoc Scripta Mater., 57 (2007), pp. 905-908

[27] L. Kubin; T. Hoc; B. Devincre Acta Mater., 57 (2009), pp. 2567-2575

[28] E. Rauch Etude de l'écrouissage des métaux : Aspects microstructuraux et Lois de comportement, Mémoire d'Habilitation, Ecole Nationale Supérieure de Physique de Grenoble, 1993

[29] B. Devincre; L. Kubin; T. Hoc Scripta Mater., 57 (2007), pp. 905-908

[30] M. Staker; D. Holt Acta Metall., 20 (1972), pp. 569-579

[31] S. Raj; G. Pharr Mater. Sci. Eng. A, 81 (1986), pp. 217-237

[32] T. Hoc; C. Rey; J.L. Raphanel Acta Mater., 49 (2001), pp. 1835-1846

[33] T. Takeuchi Trans. JIM, 16 (1975), pp. 629-640

Cité par Sources :

Commentaires - Politique

Ces articles pourraient vous intéresser

Fluctuations in crystalline plasticity

Jérôme Weiss; Peng Zhang; Oğuz Umut Salman; ...

C. R. Phys (2021)

Discontinuous yielding of pristine micro-crystals

Oguz Umut Salman; Roberta Baggio; Brigitte Bacroix; ...

C. R. Phys (2021)

Dislocations and plasticity in ice

François Louchet

C. R. Phys (2004)