Bouizem, Hakima, Castelier, Etienne, Taupin, Vincent, Lebon, Frédéric, Gatt, Jean-Marie, Laboratoire d'études de Matériaux Céramiques pour le Conditionnement (LM2C), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Laboratoire de Mécanique et d'Acoustique [Marseille] (LMA ), Aix Marseille Université (AMU)-École Centrale de Marseille (ECM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Etude des Microstructures et de Mécanique des Matériaux (LEM3), Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Arts et Métiers Sciences et Technologies, HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM), Matériaux et Structures (M&S), Aix Marseille Université (AMU)-École Centrale de Marseille (ECM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)-École Centrale de Marseille (ECM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), MISTRAL-Lab, Association Française de Mécanique, Laboratoire de Simulation du Comportement des Combustibles (LSC), Service d'Etudes de Simulation du Comportement du combustibles (SESC), Département d'Etudes des Combustibles (DEC), CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) (CEA-DES (ex-DEN)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) (CEA-DES (ex-DEN)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Département d'Etudes des Combustibles (DEC), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
International audience; At high-temperature, viscoplastic behaviour of polycrystalline uranium dioxide (UO2) is governed by the dislocation flow. At this scale, curvatures in the crystal lattice, associated to the presence of Geometrically Necessary Dislocations (GNDs), have been observed. Here, we develop an approach based on the Field Dislocation Mechanics theory, which models the Geometrically Necessary Dislocations (GNDs) glide, allowing us to consider the size effects associated to GNDs. The proposed model is used to simulate an imposed speed compression test of a polycrystal of UO2. This test shows : accumulation of GNDs at the grain boundaries, glide within the grains and the formation of sub-grains. Results predicted by the model demonstrate, qualitatively, a good agreement with the experimentally observed dislocations substructure in deformed UO2.; À haute température, les déformations viscoplastiques de l’UO2 polycristallin sont gouvernées par le mouvement des dislocations. À cette échelle, des courbures dans le réseau cristallin ont été observées, et sont associées à la présence de Dislocations Géométriquement Nécessaires (GNDs). Une approche basée sur la théorie de la Mécanique des Champs de Dislocations, qui modélise le glissement des GNDs, a été développée pour rendre compte des effets d’échelle associés à la présence de ces GNDs. Le modèle proposé est utilisé pour simuler un essai de compression à vitesse imposée d’un polycristal d’UO2, au cours duquel on observe l’accumulation de GNDs sur les joints de grains, leur glissement dans les grains et la formation de sous grains. Les résultats du modèle montrent, qualitativement, un bon accord avec la sous-structuration de dislocations observée expérimentalement.