Etude de la criticité à amorçage de fissure de la liaison aube-disque de turbomachine sous chargement de fretting-fatigue

Etude de la criticité à amorçage de fissure de la liaison aube-disque de turbomachine sous chargement de fretting-fatigue PDF Author: Alexis Hingue
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Book Description
Cette thèse porte sur la prédiction de la durée de vie de l'attache aube-disque sous chargement de fretting-fatigue. L'étude est consacrée à l'influence de la composante LCF (Low Cycle Fatigue) du chargement. Une méthodologie d'identification in-situ du coefficient de frottement pendant un essai de fatigue LCF à température ambiante sur éprouvette queue d'aronde a été mise en place. L'approche FEMU (Finite Element Method Updating) repose sur la minimisation de l'écart entre les données expérimentales et le modèle éléments finis. Les quantités d'intérêt sont les champs de déplacements en surface de l'éprouvette, mesurés par corrélation d'images numériques. La mise en donnée du problème numérique est définie par des hypothèses simplificatrices concernant les conditions aux limites. Les biais introduits par ces hypothèses sont quantifiés par l'utilisation d'essais virtuels. Deuxièmement, des essais de traction cycliques ont été réalisés sur des éprouvettes queue d'aronde et instrumentés par corrélation d'images numériques. L'effort de traction est appliqué linéairement entre deux niveaux de charges. Trois grandeurs d'intérêt ont été considérées pour l'identification du coefficient de frottement moyen : les composantes horizontales et verticales du champ de déplacements et l'amplitude de glissement sur le cycle, mesurés en surface. Les essais ont mis en évidence une augmentation du coefficient de frottement au cours des cycles de chargement. L'essai est caractérisé par la transition d'un régime de glissement total à un régime de glissement partiel survenant aux alentours du cycle 5 000. L'identification du coefficient de frottement en régime de glissement partiel n'est plus possible précisément, car la sensibilité des champs de déplacements au coefficient de frottement devient très faible. Enfin, des critères de fatigue classiques ont été implémentés et calculés pour des essais de traction sur éprouvettes queue d'aronde. La comparaison des prédictions des critères avec les observations expérimentales confirme la contribution prépondérante du cisaillement sur l'amorçage de fissure par rapport au terme de pression hydrostatique.