Étude du comportement viscoplastique du dioxyde d’uranium par essai de compression uniaxial à pression partielle d’oxygène contrôlée et simulation du dispositif associée.

Résumé : L’étude du comportement viscoplastique du dioxyde d'uranium par des essais de compression uniaxiale a fait l'objet de nombreux travaux au CEA. L'objet de ce travail est de présenter des progrès récents accomplis sur la maîtrise des conditions expérimentales (contrôle de la pression partielle d’oxygène) d'une part et sur la simulation et l’interprétation des essais d'autre part.La maîtrise accrue des paramètres expérimentaux a permis d’améliorer la reproductibilité des essais et confirme le role majeur de la pression partielle d’oxygène sur le comportement viscoplastique du dioxyde d'uranium . La simulation des essais, basée sur les outils développés au sein de la plate-forme numérique PLEIADES de simulation du comportement des combustibles, est l'objet principal de la présentation. La simulation du dispositif expérimental a été améliorée et se base sur un cadre physique (lois en grandes transformations) et numérique rigoureux. Les simulations permettent de proposer différentes modélisations du dispositif expérimental complet, allant d'une simulation 1D suffisante pour une identification rapide des lois de comportement a des simulations multi-dimensionnelles permettant de décrire des effets de structure (mise en tonneau des pastilles) et les différents éléments du dispositif expérimental (cales, colonne). La modélisation fine de référence donne accès a une compréhension plus fine de l'essai, des biais associés et in fine du comportement du matériau.