In order to simulate micromachining of Ti-Nb medical devices produced in situ by selective laser melting, it is necessary to use constitutive models that allow one to reproduce accurately the material behavior under extreme loading conditions. The identification of these models is often performed using experimental tension or compression data. In this work, compression tests are conducted to investigate the impact of the loading conditions and the laser-based powder bed fusion (LB-PBF) building directions on the mechanical behavior of $\beta$-Ti42Nb alloy. Compression tests are performed under two strain rates (1 s${}^{-1}$ and 10 s${}^{-1}$) and four temperatures (298 K, 673 K, 873 K and 1073 K). Two LB-PBF building directions are used for manufacturing the compression specimens. Therefore, different metallographic analyses (i.e., optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM), energy-dispersive X-ray (EDX), electron backscatter diffraction (EBSD) and X-ray diffraction) have been carried out on the deformed specimens to gain insight into the impact of the loading conditions on microstucture alterations. According to the results, whatever the loading conditions are, specimens manufactured with a building direction of 45${}^{\circ }$ exhibit higher flow stress than those produced with a building direction of 90${}^{\circ }$, highlighting the anisotropy of the as-LB-PBFed alloy. Additionally, the deformed alloy exhibits at room temperature a yielding strength of 1180 ± 40 MPa and a micro-hardness of 310 ± 7 HV${}_{0.1}$. Experimental observations demonstrated two strain localization modes: a highly deformed region corresponding to the localization of the plastic deformation in the central region of specimens and perpendicular to the compression direction and an adiabatic shear band oriented with an angle of ±45 with respect to same direction.

Modélisation multi-échelles par élément finis du comportement hétérogène d’un matériau obtenu par le procédé de Fabrication Additive (L-PBF): Cette thèse porte sur l'étude du comportement de l'alliage de titane Ti-6Al-4V élaboré par fabrication additive avec la technique de fusion laser sélective sur lit de poudre (L-PBF). Ce travail vise à étudier l'impact des paramètres de fabrication telles que la puissance du laser, la vitesse de balayage et l'épaisseur des couches déposées sur les propriétés mécaniques du matériau et d'autres paramètres microstructuraux liés à la formation des porosités (taille, densité, localisation, répartition, etc.). Plusieurs problématiques ont été abordées dans ce travail de recherche, notamment l'endommagement à l'échelle microscopique qui affecte les performances des pièces fabriquées. Ainsi, un des objectifs de ce travail consiste à optimiser le processus de fabrication additive L-PBF en développant des solutions pour réduire les défauts et améliorer le comportement mécanique des composants produits. Cette thèse aborde deux grands axes de recherche combinant à la fois une approche expérimentale et une modélisation numérique. L'approche expérimentale a pour objectif d'évaluer l'impact direct des paramètres de fabrication sur les propriétés mécanique et la microstructure du matériau. Cette étude est complétée par une modélisation numérique utilisant la théorie de la plasticité cristalline pour simuler le comportement mécanique des alliages Ti-6Al-4V et leur endommagement en tenant compte de la taille des porosités induites par le procédé de fabrication additive. Les résultats de ce travail apportent des informations pertinentes sur l'impact de la porosité, le comportement et les mécanismes d'endommagement du matériau. A partir des résultats, des recommandations ont été formulées afin d'améliorer la qualité et la performance des pièces Ti-6Al-4V produites par fabrication additive.