On the creep deformation of nickel foams under compression

A finite-element computational strategy is developed to study the viscoplastic deformation mechanisms at work in a nickel foam sample under compression creep. The constitutive law for pure nickel accounts for both diffusional and dislocation creep mechanisms. The finite-element results show the competition between both mechanisms due to the strong heterogeneity of the stress distribution in the foam. The initiation of the viscoplastic buckling phenomenon leading to cell crushing in tertiary creep is illustrated. The overall model prediction is compared to the results of compression creep tests performed in vacuo at 900 °C.

RésuméUne stratégie de calcul par éléments finis a été développée dans le but d'étudier les mécanismes de déformation viscoplastique à l'oeuvre dans une mousse de nickel sous fluage en compression. La loi de comportement du nickel pur intègre à la fois les mécanismes de fluage diffusionnel et de fluage-dislocations. Les résultats des calculs par éléments finis font apparaître une compétition entre ces deux mécanismes du fait de la forte hétérogénéité de la distribution des contraintes dans la mousse. L'initiation du phénomène de flambage viscoplastique aboutissant à l'écrasement des cellules en fluage tertiaire est illustrée. La réponse globale obtenue à l'aide du modèle est comparée aux résultats d'essais de fluage en compression réalisés sous vide à 900 °C.