Contribution à l'étude de l'influence des paramètres de chargement sur la modélisation de la propagation de fissure par fatigue sous amplitude de chargement constant PDF Download
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Author: Hong-Pei Wang
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Languages : fr
Pages : 326
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Book Description
L'etude de la propagation d'une fissure par fatigue a fait l'objet de plusieurs travaux. En particulier la propagation sous chargement a amplitude constante a pris tres grande importance et cela depuis que paris-erdogan ont propose leur modele d'etude. Elber a ensuite observe la fermeture de la fissure pendant la fissuration par fatigue et il a modifie la loi de paris, en introduisant la notion du facteur d'intensite de contrainte efficace
Author: Hong-Pei Wang
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Languages : fr
Pages : 326
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L'etude de la propagation d'une fissure par fatigue a fait l'objet de plusieurs travaux. En particulier la propagation sous chargement a amplitude constante a pris tres grande importance et cela depuis que paris-erdogan ont propose leur modele d'etude. Elber a ensuite observe la fermeture de la fissure pendant la fissuration par fatigue et il a modifie la loi de paris, en introduisant la notion du facteur d'intensite de contrainte efficace
Author: XIAO PING.. ZHANG
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Languages : fr
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LE MODELE DEVELOPPE DANS CETTE ETUDE DE LA PREDICTION DE LA VITESSE DE PROPAGATION DES FISSURES DE FATIGUE SOUS CHARGEMENT A AMPLITUDE VARIABLE EST BASE SUR LE CONCEPT DE LA FERMETURE DE FISSURES DE FATIGUE PROPOSE PAR ELBER: UNE FISSURE DE FATIGUE SOUMISE A UNE CHARGE APPLIQUEE NE SE PROPAGE QUE LORSQU'ELLE EST ENTIEREMENT OUVERTE; L'AMPLITUDE EFFICACE DU FACTEUR D'INTENSITE DE CONTRAINTES EST LE PARAMETRE QUI CONTROLE LA PROPAGATION DE LA FISSURE. LE FACTEUR D'INTENSITE DE CONTRAINTES D'OUVERTURE DE FISSURE, NIVEAU MINIMAL DANS CETTE AMPLITUDE EFFICACE, PEUT ETRE CALCULE A PARTIR DE DEUX ELEMENTS: LE MAXIMUM DES CONTRAINTES RESIDUELLES A LA POINTE DE FISSURE ET LA LONGUEUR DE FISSURE FERMEE. L'EVOLUTION DU PREMIER ELEMENT SOUS LES CHARGES APPLIQUEES DE DIFFERENTS NIVEAUX A ETE OBTENUE GRACE A UN ESSAI DE FATIGUE EN DEFORMATION IMPOSEE, ET AUX MESURES DES PROFILS DES CONTRAINTES RESIDUELLES PAR DIFFRACTION DES RAYONS X ET NEUTRONIQUE DANS UNE EPROUVETTE DE FISSURATION PAR FATIGUE. CELLE DU DEUXIEME ELEMENT A ETE CALCULEE A L'AIDE D'UN MODELE D'ECARTEMENT DES LEVRES DE FISSURE ET DES INFORMATIONS FOURNIES PAR LES MESURES DIFFRACTOMETRIQUES. AINSI, LE MODELE PREND EN CONSIDERATION DE L'INFLUENCE DU CHARGEMENT D'AMPLITUDES DIFFERENTES SUR LE NIVEAU D'OUVERTURE DE FISSURE. CE MODELE A ETE VERIFIE PAR LES RESULTATS DES ESSAIS DE FATIGUE SOUS CHARGEMENT D'AMPLITUDES DIFFERENTES PROGRAMMEES. LA PREDICTION DE LA VITESSE DE PROPAGATION DE FISSURES PAR LE MODELE EST BONNE
Author: André Bignonnet
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Languages : fr
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LE SUJET TRAITE CONSISTE D'UNE PART A DEGAGER UN OUTIL PERMETTANT UNE DESCRIPTION RAISONNABLE DE LA LOI DE PROPAGATION ET DU SEUL DU NON PROPAGATION, D'UNE PART A PRENDRE EN COMPTE LE CHARGEMENTS D'AMPLITUDE VARIABLE POUR LA PREDICTION DE LA PROPAGATION. LA PREMIERE PARTIE CONCERNE L'INFLUENCE DES PRINCIPAUX PARAMETRES DE FATIGUE: RAPPORT R, ENVIRONNEMENT, LONGUEUR DE LA FISSURE ET LEUR INFLUENCE SUR LA FERMETURE DES FISSURES. NOUS AVONS MONTRE QU'EN REGLE GENERALE LE FACTEUR D'INTENSITE DE CONTRAINTE DE L'OUVERTURE, U, QUI PERMET DE CALCULER LA FACTEUR D'INTENSITE DE CONTRAINTE EFFICACE ET LA VALEUR DU SEUIL. LA DEUXIEME PARTIE TRAITE DE LA PROPAGATION SOUS CHARGEMENT 'AMPLITUDE VARIABLE. UNE ETUDE PARAMETRIQUE A PERMIS DE DETALLER L'INFLUENCE DE LA LARGEUR DE BANDE DU SPECTRE ET DES METHODES DE COMPTAGE MISES EN UVRE. A L'AIDE DE METHODES DE COMPTAGE APPROPRIEES NOUS AVONS VALIDE L'APPROCHE DITE DU CHARGEMENT EQUIVALENT DEFINI PAR LE MOMENT STATISTIQUE D'ORDRE M DE LA DISTRIBUTION DES AMPLITUDES DE CONTRAINTES, M ETANT LA PENTE DE LA LOI DE PARIS EN AMPLITUDE CONSTANTE, DANS LE CAS D'HISTORIQUES DE CONTRAINTES STATIONNAIRES DE TYPE GAUSSIEN
Author: Xavier Decoopman
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Languages : fr
Pages : 0
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Ce travail apporte une contribution à l'étude du phénomène de retard à la propagation d'une fissure de fatigue suite à l'application d'un cycle de surcharge. Généralement, ce retard est du essentiellement aux contraintes résiduelles de compression ainsi qu'à la fermeture de fissure. La partie expérimentale s'est attachée à l'analyse des effets d'interaction entre les zones plastifiées intervenant en fond de fissure. Pour y parvenir, cette étude a été menée sur un acier 12NC6 traité thermiquement afin de faire varier sa limite d'élasticité. De plus, différentes configurations de chargement ont été effectuées dans le but d'isoler l'effet de telle ou telle zone plastifiée sur les différents paramètres de retard : ad, nd, (da/dN)min, et (a)min. La fermeture a été suivie par mesure de la déformation du ligament résiduel. Ces mesures ont montré que ce phénomène ne constitue pas la cause majeure du retard. Une modélisation phénoménologique simple, basée sur la connaissance des zones plastifiées, est proposée en vue de décrire la propagation de fissure après surcharge et de prédire la durée de vie bénéfique induite par le retard. Par ailleurs, une modélisation par éléments finis a permis de calculer l'évolution des zones plastifiées, du profil des contraintes y y, et de la fermeture de la fissure quand celle-ci se propage après surcharge. Ces calculs confirment les suppositions faites concernant l'évolution des contraintes résiduelles en fond de fissure. Ces contraintes ont conduit à évaluer une amplitude efficace du facteur d'intensité de contraintes pouvant simuler la vitesse de propagation après surcharge.
Author: Aboulghit EL MALKI ALAOUI
Publisher: Omniscriptum
ISBN: 9786131533006
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Languages : fr
Pages : 216
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L'étude a porté sur l'acier S355NL employé dans la conception de bâtiments de surface. Si le comportement des fissures longues est assez bien connu, celui des fissures courtes est peu maîtrisé. Des essais à amplitude de contrainte constante ont tout d'abord été entrepris pour caractériser le comportement des fissures courtes de fatigue. Les rapports de charge R utilisés pour ces essais de fatigue furent 0.1, 0.3, 0.5 et enfin -1. Des essais à amplitude variable (croissante, décroissante et issue d'un spectre de chargement) ont également été réalisés. Les résultats obtenus ont été systématiquement comparés aux courbes de propagation des fissures longues également établies pour ce matériau. Parallèlement à ces travaux, une étude numérique a été menée en utilisant le code éléments finis ABAQUS pour déterminer la répartition des contraintes, le coefficient de concentration de contrainte et le facteur d'intensité de contraintes. Ces derniers ont été établis pour différentes configurations d'éprouvettes et de fissures dans les cas élastiques et élastoplastiques.
Author: Amine Sbitti
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Languages : fr
Pages : 161
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Le travail de cette thèse porte sur la modélisation numérique de la propagation et l'arrêt de fissures 2D et 3D en fatigue thermique dans les circuits de refroidissement des réacteurs à l’arrêt (RRA) des centrales nucléaires.Plusieurs points sont abordés dans ce travail, tout d’abord nous avons mis au point dans le code éléments finis Code_Aster une stratégie afin de pouvoir simuler automatiquement la propagation et l’arrêt d’une fissure unique ou d’un réseau de fissures tridimensionnelles, sous chargement thermomécanique à amplitude et fréquence variables. Nous avons étudié également l’arrêt d’une fissure 2D et 3D (semi – elliptique) dans un tube de même géométrie que les circuits RRA et soumis à un chargement thermique sinusoïdal, l’objectif est de déterminer les paramètres du chargement thermique avec lesquels la fissure s’arrête. L’influence du réseau sur l’arrêt des fissures dans le cas 3D est aussi traitée, des simulations tridimensionnelles ont permis d'obtenir des informations sur la progression des fronts dans l'épaisseur. On propose ici de traiter la propagation et la coalescence par des modèles de forces cohésives. la dernière partie de ce travail traite le décollement d’un film mince sous chargement cyclique. En adoptant l’approche variationnlle de la fatigue, nous proposons d’étendre la construction des lois de fatigue limite pour des chargements cycliques d’amplitudes variables. On s’intéresse essentiellement à la propagation de fissure en mode I
Author: Abdelwaheb Amrouche
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Languages : en
Pages : 238
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Les travaux présentés dans cette Habilitation à Diriger des Recherches s'inscrivent dans le cadre générique de l'endommagement et de la fatigue des matériaux et des structures. Ces travaux traitent en particulier de la prévision de la durée de vie et de son optimisation en présence d'un défaut et sont scindés selon trois thèmes : Thème 1 : Prévision de la durée de vie en fatigue des structures fissurées et réparées par la méthode du trou avec et sans expansion sous sollicitations à amplitude constante. Thème 2: Application d'un nouvel indicateur de dommage en fatigue uniaxiale et multiaxiale sous chargement d'amplitude constante ou variable. Thème 3: Influence de l'endommagement préalable en fatigue sur les propriétés mécaniques de traction statique et dynamique. La réparation par expansion du trou en fond de fissure devient, dans certaines circonstances, une alternative incontournable au remplacement d'une pièce fissurée. La réutilisation sécuritaire après réparation exige des prévisions de durée de vie fiables. Celles ci dépendent des conditions opératoires et du chargement. En pratique, ce dernier est, le plus souvent, d'amplitude variable et multiaxial. La prévision des durées de vie nécessite d'établir une loi robuste de cumul d'endommagement. L'indicateur d'endommagement proposé est facile d'utilisation ne néssitant que la connaissance des courbes (S-N) usuelles et tient compte de l'histoire du chargement. Les prévisions obtenues sont proches des résultats expérimentaux et présentent un écart inférieur par rapport à la loi de Miner et aux nombreuses lois existantes. Le dimensionnement des structures se base sur les propriétés mécaniques du matériau vierge avant toute utilisation. Ces dernières sont affectées par l'endommagement de fatigue et sont sensibles aux vitesses de déformation. Il devient donc nécessaire d'intégrer l'influence d'un préendommagement par fatigue et l'évolution des caractéristiques mécaniques en résultant dans les outils de calcul et de dimensionnement.
Author: Mohamed Benguediab
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Languages : fr
Pages : 160
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CETTE ETUDE A POUR OBJET LA CARACTERISATION DE LA PROPAGATION DES FISSURES DE FATIGUE SOUS SPECTRES DE CHARGEMENT REDUITS COMPARATIVEMENT A LA PROPAGATION SOUS CHARGEMENT D'AMPLITUDE CONSTANTE DANS LE CAS D'UN ALLIAGE D'ALUMINIUM 2024-T351. LES SPECTRES REDUITS CONSIDERES SONT ISSUS DE L'HISTORIQUE STATISTIQUE DES CONTRAINTES SUR L'INTRADOS DE L'AILE D'UN AVION CIVIL. LES RESULTATS EXPERIMENTAUX PERMETTENT DE DECRIRE LA CROISSANCE DES FISSURES PAR VOL EN FONCTION DU FACTEUR D'INTENSITE DE CONTRAINTE MAXIMAL K#M#A#X ET DE MESURER LA DUREE DE VIE CORRESPONDANT A LA CROISSANCE ENTRE DEUX LONGUEURS DE FISSURE. LA PRISE EN COMPTE DE L'EFFET DE FERMETURE A PERMIS D'OPTIMISER L'ESTIMATION DE LA DUREE DE VIE FAITE SELON UNE DEMARCHE CLASSIQUE DE CUMUL LINEAIRE DANS LE DOMAINE DE PROPAGATION SUPERIEUR A UNE TRANSITION DANS LE MECANISME DE PROPAGATION APPELEE T#2. UNE METHODE D'ANALYSE FRACTOGRAPHIQUE QUANTITATIVE A ETE MISE AU POINT. IL EST MONTRE QUE L'EVOLUTION DES FACIES, POUR K#M#A#X SUPERIEUR A T#2, EST ESSENTIELLEMENT CONTROLEE PAR LE NIVEAU DU CHARGEMENT LE PLUS ELEVE. PAR CONTRE, POUR LES FAIBLES VALEURS DE K#M#A#X (EN DESSOUS DE T#2), LE PARAMETRE DOMINANT EST LE CYCLE SOL-AIR-SOL. UN MODELE BASE SUR LES CONCEPTS ENERGETIQUES EST PROPOSE. CE MODELE, QUI PERMET L'ETABLISSEMENT D'UN CHARGEMENT D'AMPLITUDE CONSTANTE EQUIVALENT, CONDUIT A UNE MEILLEURE PREVISION DE LA DUREE DE VIE POUR LES SPECTRES SANS SURCHARGES
Author: VALERIE.. LAMACQ
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Languages : fr
Pages : 252
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CE TRAVAIL A ETE CONSACRE A LA COMPREHENSION ET LA MODELISATION A L'ECHELLE MACROSCOPIQUE DES MECANISMES DE FISSURATION SOUS UN CHARGEMENT DE FRETTING FATIGUE STATIQUE (FFS). LES FISSURES SONT SOLLICITEES EN MODE MIXTE SOUS CONDITIONS NON PROPORTIONNELLES (CNP). LES CONCEPTS CLASSIQUES DE LA MECANIQUE ELASTIQUE LINEAIRE DE LA RUPTURE NE PERMETTANT PAS DE CONSIDERER CES DIFFERENTES CONDITIONS, IL ETAIT NECESSAIRE DE PROPOSER UNE NOUVELLE APPROCHE. POUR CELA NOUS AVONS MENE CONJOINTEMENT UNE ETUDE EXPERIMENTALE ET UNE ETUDE THEORIQUE. DEUX CAMPAGNES D'ESSAIS COMPLEMENTAIRES ONT ETE MENEES AFIN D'ETUDIER LA FISSURATION SOUS FFS. LA PREMIERE ETUDE A ETE CONDUITE SUR TROIS ALLIAGES D'ALUMINIUM AERONAUTIQUES. TOUTES LES OBSERVATIONS ONT ETE REALISEES APRES ESSAI DE FACON DESTRUCTIVE. LA REPONSE DES MATERIAUX A ETE ANALYSEE EN TERMES DE DEGRADATIONS. NOUS AVONS ENSUITE DEFINI LES SITES D'AMORCAGE ET LES DIRECTIONS DE PROPAGATION AU COURS DES STADES I ET II. LA SECONDE CAMPAGNE A ETE CONDUITE SUR UN MATERIAU PHOTOELASTIQUE. LA VISUALISATION EN TEMPS REEL DE L'EVOLUTION DES ISOCHROMES LE LONG DES FACES DE FISSURES NOUS INDIQUE LE COMPORTEMENT DES FISSURES. L'AMORCAGE ET LA PROPAGATION DES FISSURES ONT ETE OBSERVES EN TEMPS REEL. L'ETUDE DE L'EVOLUTION DES VITESSES DE PROPAGATION COUPLEE AUX OBSERVATIONS DES FACIES DE FISSURES NOUS A PERMIS DE DEFINIR DIFFERENTES PERIODES DE PROPAGATION. L'OBJECTIF DE L'ETUDE THEORIQUE ETAIT D'IDENTIFIER LES PARAMETRES MACROSCOPIQUES GOUVERNANT LES DIFFERENTES PERIODES DE PROPAGATION SOUS FFS. TOUT D'ABORD, NOUS AVONS ANALYSE LES MECANISMES D'AMORCAGE ET DE PROPAGATION AU COURS DU STADE I. NOTRE APPROCHE S'EST INSCRITE DANS LE CADRE DE LA MMC. ELLE NOUS A PERMIS DE PREVOIR LES SITES D'AMORCAGE PRES ET DANS L'AIRE DE CONTACT AINSI QUE LES PREMIERES DIRECTIONS DE PROPAGATION, SOUS DIFFERENTES CONDITIONS DE FRETTING. NOUS AVONS ENSUITE DEFINI LES CONDITIONS GOUVERNANT LA TRANSITION DU STADE I AU STADE II. ENFIN, NOUS AVONS DETERMINE LES DIRECTIONS ET MODES DE PROPAGATION AU COURS DU STADE II. AFIN DE PRENDRE EN COMPTE LES CNP EN POINTE DE FISSURES, UN CRITERE ADAPTE A NOTRE CHARGEMENT ET AU MATERIAU A ETE SELECTIONNE. POUR COMPLETER CETTE ANALYSE, UNE ETUDE PLUS DETAILLEE DES CHAMPS DE CONTRAINTES EN POINTE DE FISSURE NOUS A PERMIS DE DEFINIR PLUS CLAIREMENT LE MODE DE PROPAGATION DES FISSURES.
Author: Rami Hamam
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ISBN: 9782110959379
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Languages : fr
Pages : 237
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Book Description
Les objectifs de la thèse portent, d'une part, sur l'application d'un modèle incrémental pour simuler la fissuration par fatigue des roues de train sous chargement à amplitude variable, et d'autre part, sur l'enrichissement de ce modèle pour prendre en compte la compression, la contrainte T et la forme servi , elliptique des fissures. Le modèle incrémental repose sur l'idée qu'en fatigue à grand nombre de cycle, l'avancée instantanée d'une fissure est proportionnelle à l'émoussement plastique de sa pointe. Les équations d'évolution de l'émoussement plastique sont déterminées par Eléments Finis à partir du comportement élastoplastique de la structure fissurée. Deux essais sont nécessaires pour identifier les paramètres du modèle, un essai de comportement élastoplastique cyclique du matériau et un essai de fissuration en fatigue à amplitude; constante. Les calcul de propagation ont montré que le modèle reproduit fidèlement tout les phénomènes, observés en fatigue à amplitude variable : retard après surcharge, accélération après souscharge, interaction entre cycles et histoire de chargement pour les signaux complexe. La compression et la contrainte T ont' été ensuite intégrée dans le modèle et validées grâce à des essais de fissuration réalisés sur des éprouvettes prélevées dans une roue de TGV. Enfin le modèle a été étendu en 3D, des essais de fissuration sur fissure servi elliptique ont été menés sur éprouvettes de flexion 4 points et sur roues à l'échelle 1, l'accord avec les prédictions du modèle est satisfaisant.
