Download or read book Influence d accidents g om triques et du mode de chargement sur le comportement en fatigue grand nombre de cycles d un acier inoxydable aust nitique 316L written by Raphaël Guerchais and published by . This book was released on 2014 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'objectif de ces travaux de thèse est d'étudier l'influence de la microstructure et de défauts géométriques sur le comportement en fatigue à grand nombre de cycles (FGNC) d'un acier inoxydable austénitique 316L. La méthodologie proposée s'appuie sur des simulations par éléments finis (EF) d'agrégats polycristallins qui permettent de décrire les champs mécaniques à l'échelle des mécanismes impliqués dans les processus d'amorçage de fissures de fatigue.Une étude numérique préliminaire, s'appuyant sur des données expérimentales issues de la littérature, est conduite sur un cuivre électrolytique à l'aide de simulations numériques d'agrégats polycristallins en 2D. L'effet du trajet de chargement et de défauts artificiels de taille proche ou légèrement supérieure à celle de la microstructure sur les réponses mécaniques mésoscopiques sont analysés. Les capacités de prédiction de quelques critères de fatigue, s'appuyant sur des quantités mécaniques mésoscopiques, sont évaluées. Il est mis en évidence que les limites de fatigue macroscopiques prédites par un critère de fatigue probabiliste sont en accord avec les tendances expérimentales observées en fatigue multiaxiale et en présence de défauts.Une campagne expérimentale a été menée sur un acier austénitique 316L. Des essais de fatigue oligocyclique sont conduits afin de caractériser le comportement élasto-plastique du matériau. Des essais de FGNC, utilisant des éprouvettes avec et sans défaut de surface (défaut artificiel hémisphérique) ont été effectués pour estimer les limites de fatigue dans différentes conditions de sollicitation (traction, torsion, traction et torsion combinée, traction biaxiale) et pour plusieurs rayons de défaut. Dans le but de compléter la caractérisation du matériau, la microstructure est étudiée à l'aide d'analyses EBSD et la texture cristallographique est mesurée par diffraction des rayons X. Ces résultats expérimentaux sont utilisés pour reproduire, avec des simulations EF, les essais de FGNC sur des microstructures 2D et 3D représentatives de l'acier austénitique. L'hétérogénéité de quantités mécaniques mésoscopiques pertinentes en fatigue est discutée avec une attention particulière sur l'effet des défauts. L'approche probabiliste est appliquée aux résultats des modèles EF pour quantifier l'effet de la taille du défaut, pour différents trajets de chargement. La pertinence, vis-à-vis des observations expérimentales, des distributions de la limite de fatigue prédites est évaluée.

Download or read book High and very high cycle fatigue behavior of DP600 dual phase steel written by Noushin Torabiandehkordi and published by . This book was released on 2017 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail vise à améliorer notre compréhension du comportement en fatigue à grand et très grand nombre de cycles d'un acier ferrito-martensitique dual phase, notamment les effets de la température et de la vitesse de déformation résultant de chargements cycliques à haute fréquence. L'effet de la fréquence sur la réponse en fatigue de l'acier DP600 a été étudié en effectuant des essais de fatigue sur une machine ultrasonique travaillant à 20 kHz et sur une machine conventionnelle travaillant à des fréquences inférieures à 100 Hz. Des études de fractographie et des observations microscopiques à la surface des échantillons ont été effectuées pour étudier les mécanismes de déformation et de rupture. De plus, la thermographie infrarouge in situ a été utilisée pour étudier la réponse thermique et les mécanismes dissipatifs du matériau lors des essais de fatigue. Les courbes S-N ont été déterminées à partir de chargements de fatigue ultrasoniques à 20 kHz et d'essais conventionnels à 30 Hz. La durée de vie pour une amplitude de contrainte donnée est plus élevée dans le cas de la fatigue ultrasonique bien que la limite de fatigue soit identique dans les deux cas. L'augmentation inévitable de la température en fatigue ultrasonique à fortes amplitudes de contraintes, ainsi que le comportement dépendant de la vitesse de déformation de la ferrite, en tant que structure CC, ont été trouvés comme les paramètres clés expliquant le comportement observé en fatigue, et la réponse thermique sous les fréquences faibles et ultrasoniques. Les écarts observés entre l'essai de fatigue conventionnel et celui ultrasonique ont été évalués à travers les mécanismes de mobilité des dislocations vis dans la phase ferritique de structure cubique centrée (CC). La durée de vie plus élevée et l'amorçage de la fissure principale sur une inclusion observés en fatigue ultrasonique ont été attribués au vieillissement dynamique résultant du fort auto-échauffement du matériau aux fortes amplitudes de contraintes. L'existence d'une transition du régime thermiquement activé au régime athermique avec l'augmentation de l'amplitude de contrainte a été mise en évidence. Au-dessous de la limite de fatigue, la déformation a lieu dans un régime thermiquement activé alors qu'elle est dans un régime athermique au-dessus de la limite de fatigue. En fatigue conventionnelle, la déformation est athermique pour toutes les amplitudes de contrainte. Une carte de transition a été produite en utilisant les résultats expérimentaux pour l'acier DP600 ainsi que les données disponibles dans la littérature pour d'autres aciers à base de ferrite, montrant ainsi la corrélation entre le mouvement des dislocations vis thermiquement activé et l'absence de rupture en fatigue à très grand nombre de cycle.

Download or read book Influence de l tat de surface sur le comportement en fatigue grand nombre de cycles de l acier inoxydable aust nitique 304L written by Sébastien Petitjean and published by . This book was released on 2003 with total page 287 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette étude s'est attachée à décrire l'influence de l'état de surface sur le comportement en fatigue à grand nombre de cycles de l'acier inoxydable austénitique 304L. L'effet de la rugosité, de l'écrouissage et des contraintes résiduelles de surface a particulièrement été étudié. La première étape de ce travail a consisté à produire divers états de surface. Des modes de préparation par tournage, meulage, polissage et sablage ont, pour ce faire, été choisis. La rugosité, l'état microstructural (dureté, transformations de phase) et les contraintes résiduelles de surface des échantillons alors obtenus ont été déterminés. Ces derniers ont ensuite été cyclés en fatigue sous divers rapports de charge, contraintes moyennes et températures imposés. Les résultats mettent clairement en évidence l'influence de l'état de surface sur la résistance à la fatigue du 304L. Cette influence est néanmoins plus prononcée, à la température ambiante et pour une contrainte moyenne d'essai positive. Pour l'ensemble des conditions d'essais explorées, une dégradation de l'état de surface par meulage conduit à une réduction de la limite d'endurance par rapport aux échantillons polis. Les résultats montrent également que, dans le cas d'échantillons présentant des défauts de surface de forte acuité, l'application d'une contrainte moyenne positive conduit à un effet plus marqué. L'étude de l'influence relative des divers paramètres de surface, pour un rapport de charge positif et à la température ambiante, montre que le profil de rugosité et l'écrouissage de la surface sont les deux facteurs les plus influents. Les contraintes résiduelles jouent, pour leur part, un rôle secondaire, en raison de leur relaxation rapide lors de l'application des premiers cycles d'effort. Au-delà de la détermination de l'influence de chacun des paramètres de surface sur le comportement en fatigue du 304L, l'estimation des phases d'amorçage et de propagation pour chaque condition d'essai a permis de mettre en évidence des processus différents en fonction du rapport de charge. La propagation des fissures apparaît en effet être contrôlée par le paramètre DK au rapport de charge positif et par Dep/2 en traction-compression.

Download or read book Etude de la fatigue des aciers lamin s partir de l auto chauffement sous sollicitation cyclique written by Rémi Munier and published by . This book was released on 2012 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La détermination des propriétés en fatigue à grand nombre de cycles des aciers laminés destinés à l'industrie automobile est un processus coûteux en temps et en quantité de matière : 25 éprouvettes et presque un mois d'essais sont nécessaires à l'obtention d'une courbe de fatigue standard. Dans l'objectif de réduire ces temps de caractérisation, une méthode rapide, basée sur l'auto-échauffement de la matière sous sollicitation cyclique est mise en place sur un très grand nombre de nuances. Les mesures d'auto-échauffement mettent en évidence la présence de deux régimes dissipatifs distincts, un pour les plus faibles amplitudes de chargement cyclique et un pour les plus hautes. Un modèle probabiliste à deux échelles est ensuite développé, dont le but est de prévoir le comportement en fatigue à grand nombre de cycles à partir des mesures d'auto-échauffement. Il est composé d'une matrice au comportement élasto-plastique et d'une population d'inclusions possédant un second comportement élasto-plastique dont le seuil d'activation est aléatoire. Les deux régimes d'auto-échauffement peuvent ainsi être décrits fidèlement. En utilisant l'hypothèse du maillon le plus faible et un critère énergétique, une prévision du comportement en fatigue est réalisée. Trois jours seulement sont alors requis pour obtenir une courbe de fatigue complète. La pertinence de l'approche est validée en comparant avec des courbes de fatigue standards. Puis, des observations par microscopie optique, par microscopie à force atomique et par EBSD sont entreprises sur un acier micro-allié. L'objectif est double : en premier lieu, mieux comprendre les phénomènes qui se produisent sous sollicitation cyclique conduisant à l'obtention des deux régimes d'auto-échauffement ; en second lieu, justifier la pertinence des ingrédients introduits dans la modélisation. Dans une seconde grande partie, il est question de l'influence d'une pré-déformation plastique sur l'évolution des propriétés en fatigue. En effet, les composants automobiles obtenus à partir de tôles en acier laminé subissent diverses opérations de mise en forme, conduisant à déformer plastiquement la matière. Ces modifications de l'état de la matière engendrent des évolutions des propriétés en fatigue qui ne sont cependant pas prises en compte dans le dimensionnement actuel des pièces (non déterminées par la méthode standard car trop coûteux en temps). La rapidité de la méthode développée autorise à caractériser ces évolutions. A partir des modifications des propriétés à l'auto-échauffement après divers modes de pré-déformation plastique (traction, traction plane, cisaillement) et en étudiant diverses directions de sollicitation, il est possible de prévoir l'évolution des propriétés en fatigue associée pour de larges gammes de pré-déformations. La qualité des prévisions est validée en comparant avec des courbes de fatigue standards.

Download or read book Fretting Wear of the Stainless Steel written by Radoslaw Rybiak and published by . This book was released on 2008 with total page 194 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'usure par fretting qui est considérée comme une nuisance dans plusieurs branches de l'industrie telles que l'aéronautique, l'industrie nucléaire, etc., consiste en la dégradation de la surface en contact résultant de l'usure qui nécessite une rémise en état ou un remplacement des éléments des machines. Elle est définie comme l'usure qui a lieu pendant un mouvement oscillatoire de faible amplitude entre deux solides apparement immobiles sous une charge normale à la surface de contact. Un tel phénomène est observé surtout dans les assemblages soumis à des vibrations. Dans le cadre de la Thèse, on a étudié le couple tribologique acier Jethete M152 contre acier A-286 à des temperératures élevées afin de créer des conditions identiques à celles qui existent dans un système d'aube de redresseur à calage variable (RCV) d'un compresseur à haute pression d'un moteur double corps-double flux GE90-115B (Fig. 1). En faisant l'analyse des conditions de travail dans un système RCV on peut considérer le processus d'usure d'une douille (eng. bushing) stationnaire en contact avec un pivot d'aube (vane trunnion) de redresseur. Le mécanisme d'usure correspond à un processus de fretting torsion. Cependant, dans la thèse, on a étudié un fretting type de glissements alternés entre la douille et le pivot sous une sollicitation normale équivalente à une force d'interaction induite par un flux d'air. En effet, nos moyens expérimentaux actuels ne nous permettent pas d'étudier les phénoménes d'usure par torsion. Le mémoire est composé de quatre chapitres. Dans le premier chapitre on réalise une synthèse bibliographique du phénoméne fretting. La problèmatique industrielles est détaillée. Dans le 2ème chapitre sont présentés les matériaux utilisés, les moyens experimentaux utilisés ainsi que le formalisme mécanique et ainsi que la méthode de calcul du volume d'usure. Dans le 3ème chapitre l'auteur mène une discussion sur les résultats de fretting sous des sollicitations invariables avec une prise en considération de l'effet de la température sur le comportement tribologique du système étudié. Une analyse approfondie de l'évolution de l'interface en fonction de la température y est présentée. Dans le 4ème chapitre l'usure par fretting est étudiée pour des sollicitations variables équivalentes à celles qui agissent dans le système RCV. On discute de la dynamique d'évolution du troisième corps sous une température variable pendant un seul essai de fretting. Une carte de fretting-usure de l'activation de la couche 'glaze' en fonction de la température, de l'amplitude de déplacement et de pression est présentée. En utilisant la propriété d'additivité de l'énergie dissipée, une loi 'composite' de l'usure est introduite.

Download or read book Influence de la forme du signal sur le comportement en fatigue corrrosion de l acier inoxydable aust nitique 316L en milieu chlorur chaud written by Charles Sudry and published by . This book was released on 1996 with total page 269 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'INFLUENCE DE LA FORME DU SIGNAL SUR LE COMPORTEMENT EN FATIGUE CORROSION DE L'ACIER INOXYDABLE AUSTENITIQUE 316L EN MILIEU CHLORURE CHAUD (MGCL#2 A 117C) EST ETUDIEE. L'OBJECTIF DE CES TRAVAUX EST DE QUANTIFIER LA FRONTIERE ENTRE LA FATIGUE CORROSION ET LA CORROSION SOUS CONTRAINTE. UNE TECHNIQUE DE VIDEOMICROSCOPIE IN SITU MISE AU POINT AU LABORATOIRE EST APPLIQUEE A L'ETUDE DES PHASES D'AMORCAGE ET DE PROPAGATION DES FISSURES. CES OBSERVATIONS IN SITU A L'ECHELLE MICROSCOPIQUE ONT PERMIS D'ETABLIR QUANTITATIVEMENT DES RELATIONS ENTRE LA FISSURATION, LES PROCESSUS ELECTROCHIMIQUES ET LA MICROSTRUCTURE. UN CRITERE D'AMORCAGE COMPOSE DE CONDITIONS MECANIQUE ET CINETIQUE EST PROPOSE. L'EVOLUTION DE L'HYDROGENE LORS DE LA PROPAGATION D'UNE FISSURE DE FATIGUE CORROSION A PU ETRE QUANTIFIEE. UNE ETUDE FRACTOGRAPHIQUE POUSSEE A PERMIS D'APPREHENDER PRECISEMENT L'INFLUENCE DES PARAMETRES MECANIQUES SUR LES MODES DE PROPAGATION

Download or read book tude de la tenue en fatigue d un acier inoxydable pour l a ronautique en milieu marin corrosif written by Mohamed El May and published by . This book was released on 2013 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ces travaux ont pour objectif l'identification et la compréhension de l'effet de la corrosion aqueuse sur la durée de vie en fatigue à grand nombre de cycles (HCF) d'un acier inoxydable martensitique utilisé dans des applications aéronautiques. Tout d'abord, l'effet géométrique des défauts de corrosion sur la limite de fatigue à 10^7 cycles à l'air a été étudié avec quatre tailles différentes de piqûres de corrosion. A partir de ces résultats, une nouvelle approche volumique non locale de modélisation numérique a été proposée pour prendre en compte une géométrie réelle d'un défaut de corrosion issu des analyses en microtomographie X. Ensuite, les phénomènes de couplage chargement cyclique/corrosion ont été identifiés par des essais de fatigue à grande durée de vie (entre 10^5 et 10^7 cycles) dans une solution aqueuse à 0,1 M NaCl (à pH = 6) pour deux rapports de charge (R = -1 et 0,1). Le comportement électrochimique du film passif a été étudié in situ au cours des essais de fatigue-corrosion par le suivi du potentiel libre de corrosion et des mesures d'impédance électrochimique. Les observations des mécanismes d'amorçage de fissures et des mesures électrochimiques in-situ ont permis d'identifier un scénario d'amorçage de fissures de fatigue. Ce scénario implique des processus de rupture locale du film passif (induite par le chargement cyclique) et de corrosion assistée par le chargement cyclique. Finalement un modèle analytiquede prévision de la durée de vie en fatigue dans un milieu aqueux corrosif a été proposé à partir des résultats expérimentaux.

Download or read book Plasticit cyclique d un acier inoxydable aust no ferritique sous chargement biaxial non proportionnel written by Véronique Aubin and published by . This book was released on 2011 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Fabriqués industriellement depuis seulement une trentaine d'années, les aciers inoxydables austéno-ferritiques, dits duplex, sont encore peu connus. Leur comportement en fatigue plastique a fait l'objet de nombreuses études portant sur les sollicitations uniaxiales mais d'aucune sur les sollicitations multiaxiales. Or seules une connaissance approfondie des phénomènes influant sur son comportement permet de simuler et de prédire correctement le comportement d'un matériau dans une structure. Ce travail a pour but l'étude et la modélisation du comportement d'un acier inoxydable duplex sous chargement biaxial cyclique. Une démarche en trois étapes a été adoptée. Une première campagne d'essais de traction-torsion cycliques sur éprouvettes tubulaires a été menée. Nous avons étudié l'équivalence des directions de chargement, puis nous avons porté notre attention sur l'influence du trajet et de l'histoire du chargement. Les résultats ont montré que l'acier inoxydable duplex présente un sur-écrouissage sous sollicitations non-proportionnelles, et que son comportement dépend des sollicitations effectuées auparavant. Ensuite, afin d'interpréter les résultats obtenus lors de cette première campagne d'essais, la surface de plasticité a été mesurée plusieurs fois par cycle pendant le même type d'essai cyclique. Un très faible offset de déformation plastique (2 10-5) a été utilisé afin de ne pas perturber la surface à mesurer. Les évolutions des variables d'écrouissage isotrope et cinématique en ont été déduites. Enfin, trois modèles phénoménologiques de comportement ont été identifiés sur la base expérimentale. Nous nous sommes attachés à la simulation des niveaux de contrainte stabilisée ainsi qu'à la représentation du comportement de durcissement / adoucissement cyclique. La comparaison des résultats expérimentaux et numériques nous a permis de tester la validité des modèles identifiés.