Modélisation des effets de défauts et d'intégrité de surface sur la tenue en fatigue dans les composants forgés

Modélisation des effets de défauts et d'intégrité de surface sur la tenue en fatigue dans les composants forgés PDF Author: Benjamin Gerin
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Cette étude fait partie du projet ANR DEFISURF, avec pour objectif d'identifier et de modéliser les divers effets de la surface sur la tenue en fatigue de composants forgés. Deux composants sont étudiés: une éprouvette extrudée à froid et une bielle estampée à chaud et nettoyée de sa calamine par grenaillage (shot-blasting). Pour chaque composant, différents lots sont étudiés afin de quantifier l'effet des procédés sur les caractéristiques mécaniques et sur le comportement en fatigue. Deux taux de corroyage différents sont utilisés pour l'extrusion à froid. Pour les bielles, différents grenaillages sont réalisés pour obtenir divers états de surface.Les différents lots sont caractérisés de façon approfondie et des essais de fatigue sont effectués. Des essais de fatigue en traction, torsion et flexion plane sont réalisés sur les éprouvettes extrudées. Des éprouvettes de fatigue sont prélevées dans l'âme des bielles et sollicitées en flexion plane.En extrusion à froid, les aspects les plus influents en fatigue sont la prédéformation subie lors de la mise en forme (taux de corroyage) et les contraintes résiduelles. En forgeage à chaud, ce sont les défauts de forgeage en surface et les contraintes résiduelles introduites par le grenaillage qui ont le plus d'influence.Une modélisation en fatigue est proposée pour chaque composant. Pour l'extrusion, un critère de fatigue multiaxial permet de prendre en compte les différents types de chargement ainsi que l'effet des contraintes résiduelles. Pour les bielles deux approches sont utilisées. La première est une analyse de la géométrie des défauts qui utilise un demi-ellipsoïde pour approximer leur forme. La deuxième approche est une simulation numérique par éléments finis des défauts critiques. Les contraintes résiduelles sont intégrées dans les simulations avec un critère multiaxial. Les simulations permettent de retrouver les résultats expérimentaux avec une erreur d'environ 15%.

Effet des défauts d'usinage sur la tenue en fatigue de pièces aéronautiques

Effet des défauts d'usinage sur la tenue en fatigue de pièces aéronautiques PDF Author: Foued Abroug
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Il été prouvée dans plusieurs études de la littérature que la taille d'un composant affecte sa tenue en fatigue et cette tendance est plus prononcée dans le régime de fatigue à grand nombre de cycles. Plus précisément, une baisse de la limite de fatigue est observée et est souvent expliquée par l'augmentation, avec l'augmentation du volume sollicité, de la probabilité de trouver un défaut critique ou une zone plus faible dans le matériau. Le présent mémoire fait partie d'un projet de recherche français (QUAUSI) regroupant plusieurs partenaires industriels et académiques qui vise à contrôler la qualité d'usinage des composants structuraux d'avions. Un des défis consiste à définir un critère approprié d'acceptabilité de défauts pour la conception en FGNC. Le critère doit être capable de prendre en compte une large gamme de défauts de surface et de composants de tailles et de géométries différentes. L'objectif principal étant de mieux comprendre l'impact des états de surface périodiques (caractéristique du type d'usinage utilisé) sur la limite de fatigue, Il a fallu d'abord vérifier si un effet de taille peut être observé quand un nombre croissant de défauts de surface simples sont introduits à la surface d'échantillons polis. Le matériau d'étude est l'alliage d'aluminium 7050 (Al Zn6CuMgZr). Une grande campagne d'essais de fatigue sous charge de flexion plane à R=-1 est effectuée sur des éprouvettes présentant des défauts hémisphériques, de différents tailles et nombres, et des états de surface usinés. Les résultats des essais ont permis de caractériser à la fois l'effet Kitagawa et l'effet d'échelle sur la tenue fatigue. Une approche probabiliste basée sur le concept du maillon le plus faible associé à un critère d'amorçage de fissure de fatigue approprié est utilisée pour prendre en compte la répartition des contraintes et la taille du volume fortement sollicité. Les prédictions utilisant des simulations EF montrent un bon accord avec les résultats expérimentaux et illustrent l'importance de prendre en compte l'effet d'échelle lors de la conception de composants contenant différents types de défauts de surface ou de motifs de rugosité.Mots-clés : Défaut de surface, fatigue à grand nombre de cycles, diagramme de Kitagawa-Takahashi, Le plus faible concept de lien, alliage AA7050.

Modélisation de l'influence des défauts de surface sur le comportement en fatigue de nuances d'acier innovantes

Modélisation de l'influence des défauts de surface sur le comportement en fatigue de nuances d'acier innovantes PDF Author: Wichian Niamchaona
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L'innovation de l'industrie métallurgique des aciers pour le secteur automobile passe par la fabrication de nuances d'acier à haute résistance telle que le grade CP800. Les nuances d'acier sont très sensibles, du point de vue de leur comportement en fatigue, à la présence d'un défaut de surface comme ceux générés par la mise en forme des pièces ou par la découpe des tôles. Des défauts de plusieurs types et de différentes tailles, similaires à ceux rencontrés lors du poinçonnage ou de l'emboutissage des tôles, ont été reproduits par électroérosion sur des éprouvettes de la nuance d'acier CP800. Ces éprouvettes font l'objet de notre étude en fatigue sur les plans numérique et expérimental. La modélisation de l'influence de ces défauts en fatigue utilise les deux approches globale et de type plan critique de la fatigue multiaxiale, et avec prise en compte du gradient des contraintes.La simulation numérique vise à établir les champs des contraintes et leurs gradients au voisinage des défauts analysés expérimentalement. La prise en compte des gradients des contraintes permet aux critères de fatigue multiaxiaux une prévision du comportement réel en fatigue beaucoup plus juste de cette nuance d'acier en présence de défauts de surface. Prendre en compte l'influence du gradient de contrainte est indispensable pour une prévision correcte de la limite de fatigue du matériau à haute résistance en présence d'un défaut de petite taille.

Tolérance aux défauts initiaux et effets de surface

Tolérance aux défauts initiaux et effets de surface PDF Author: Isabelle Chantier-De Lima
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ISBN: 9782110924629
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Pages : 186

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L'INDUSTRIE AUTOMOBILE EST UN DOMAINE QUI REQUIERT L'ESTIMATION QUANTITATIVE DE LA TENUE EN SERVICE DE PIECES DE SECURITE. CONCEVOIR MIEUX, PLUS VITE ET MOINS CHER, EST LE PRINCIPAL OBJECTIF. FABRIQUEES EN FONTE GS, LES PIECES GRENAILLEES SONT SOLLICITEES EN FATIGUE A GRAND NOMBRE DE CYCLES. OR, DANS CE CAS, CE MATERIAU A UN COMPORTEMENT QUASI-FRAGILE, LA RUPTURE ETANT CAUSEE PAR LA PRESENCE DE DEFAUTS DE FONDERIE INITIAUX REPARTIS DE FACON ALEATOIRE DANS LE MATERIAU ET SOUVENT LOCALISEE EN PROCHE SURFACE. POUR EN RENDRE COMPTE, UNE APPROCHE PROBABILISTE EST MISE EN PLACE DANS LE CADRE DE LA THEORIE DU MAILLON LE PLUS FAIBLE. D'UNE PART, LA PROCEDURE CONSISTE A DISCRETISER UNE STRUCTURE EN DEUX ENTITES SURFACE ET VOLUME AUXQUELLES SONT ASSOCIEES LES PROPRIETES SUIVANTES : _ UN ETAT DE CONTRAINTE INITIAL : TRAITEMENT DE PRECONTRAINTE AVEC L'EVALUATION DE LA RELAXATION DES CONTRAINTES RESIDUELLES EN FONCTION DU NOMBRE DE CYCLES ; _ UNE MISE EN EVIDENCE D'UNE SOUS-COUCHE MECANIQUE A TRAVERS LA POSITION ET DE LA TAILLE DU DEFAUT ; _ UNE IDENTIFICATION INVERSE DES DISTRIBUTIONS DE TAILLES DE DEFAUT A PARTIR DES ESSAIS SUR EPROUVETTES USINEES (POPULATION A CUR) ET BRUTES DE FONDERIE (POPULATION EN SURFACE) AVEC L'APPLICATION DES LOIS DE PROPAGATION ADAPTEES (SOUS AIR/VIDE). D'AUTRE PART, GRACE A UN POST-PROCESSEUR APPLIQUE A CHAQUE ENTITE CONTRIBUANT CHACUNE A LA DETERMINATION DE LA PROBABILITE DE RUPTURE GLOBALE, LE MODELE PROBABILISTE EST ENTIEREMENT VALIDE DANS DIFFERENTS CAS DE CHARGEMENTS SUR BRAS DE SUSPENSION ET SUR EPROUVETTES GRENAILLES AU REGARD DES ESSAIS. ICI, SONT INTEGRES L'INFLUENCE DES DISTRIBUTIONS DE TAILLES DE DEFAUT, L'HETEROGENEITE DES CONTRAINTES ET LE VOLUME DES STRUCTURES. UNE EXTENSION AUX CHARGEMENTS ALEATOIRES EST AUSSI PROPOSEE. CETTE APPROCHE PROBABILISTE CONSTITUE UNE ANALYSE FIABLE POUR AMELIORER LE TEMPS DE CONCEPTION EN REDUISANT LES ESSAIS ET LES CONTROLES NON-DESTRUCTIFS APRES FABRICATION, ET AINSI EVITER UNE MISE AU REBUS DE PIECES.

Terra 2008

Terra 2008 PDF Author: Leslie Rainer
Publisher: Getty Publications
ISBN: 1606060430
Category : Architecture
Languages : fr
Pages : 438

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Earthen architecture constitutes one of the most diverse forms of cultural heritage and one of the most challenging to preserve. It dates from all periods and is found on all continents but is particularly prevalent in Africa, where it has been a building tradition for centuries. Sites range from ancestral cities in Mali to the palaces of Abomey in Benin, from monuments and mosques in Iran and Buddhist temples on the Silk Road to Spanish missions in California. This volume's sixty-four papers address such themes as earthen architecture in Mali, the conservation of living sites, local knowledge systems and intangible aspects, seismic and other natural forces, the conservation and management of archaeological sites, research advances, and training.

Comportement anisotrope en fatigue des composants mécaniques forgés

Comportement anisotrope en fatigue des composants mécaniques forgés PDF Author: Etienne Pessard
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Languages : fr
Pages : 209

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Cette étude qui s'inscrit dans le cadre d'un projet ANR traitant du comportement en fatigue des pièces forgées a pour objectif, d'une part, de comprendre les effets des hétérogénéités microstructurales issues de la phase de mise en œuvre sur les mécanismes d'endommagement en fatigue, et d'autre part, de proposer un critère d'endurance anisotrope adapté à la spécificité des composants mécaniques forgés. Dans une première partie, l'analyse des effets des procédés de déformation plastique (forgeage et laminage) sur la tenue en fatigue des composants métalliques obtenus est abordée. A partir de différentes campagnes d'essai, le comportement anisotrope en Fatigue à Grand Nombre de Cycles (FGNC) de différents aciers est caractérisé. Une attention particulière est portée à la description et à l'analyse des mécanismes d'endommagement en FGNC. Les effets de la microstructure et du contenu inclusionnaire sur les mécanismes d'endommagement sont particulièrement analysés. Des essais d'auto-échauffement sont également menés afin de tester l'utilisation de ces méthodes de caractérisation des propriétés en fatigue dites rapides dans le cas d'acier dont le comportement en fatigue est anisotrope. Un critère de fatigue probabiliste anisotrope est ensuite proposé. Basé sur l'hypothèse du maillon le plus faible, il permet d'exprimer de façon simple la compétition possible entre différents types de mécanismes. Le critère obtenu est adapté pour les matériaux contenant ou non des défauts et les prévisions peuvent être entre autres illustrées par le tracé d'un diagramme de Kitagawa probabiliste. Grâce à ce nouveau critère, des paramètres microstructuraux issus de l'opération de mise en forme peuvent être intégrés dans le calcul de dimensionnement en fatigue. Une optimisation de la préforme du composant ou des paramètres de mise en forme peut dès lors être envisagée.

Influence de l’état de surface sur la tenue en fatigue de l’alliage d’aluminium 7010

Influence de l’état de surface sur la tenue en fatigue de l’alliage d’aluminium 7010 PDF Author: Monchai Suraratchai
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Languages : fr
Pages : 209

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L’objectif de cette étude est de décrire l’influence de l’état de la surface usinée sur le comportement en fatigue de l’alliage aluminium 7010. Les paramètres généralement retenus pour caractériser la surface sont : la rugosité, les contraintes résiduelles et la microstructure. Les résultats montrent clairement l’influence prépondérante de la rugosité en raison de la concentration de contrainte locale qu’elle génère. Un modèle de calcul basé sur un calcul par éléments finis est proposé pour en estimer la valeur. Ce dernier est utilisé dans des modèles d’estimation de durée de vie basé sur l’amorçage pour les faibles charges et sur la propagation pour les charges élevées. Ces modèles décrivent bien les résultats de fatigue sur les surfaces définies initialement. Des essais complémentaires ont permis d’en définir le domaine de validité et de mettre en évidence des mécanismes d’endommagement à une échelle inférieure et de dégager des axes de développement ultérieur.

The Cambridge Companion to Stravinsky

The Cambridge Companion to Stravinsky PDF Author: Jonathan Cross
Publisher: Cambridge University Press
ISBN: 9780521663779
Category : Biography & Autobiography
Languages : en
Pages : 348

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Stravinsky's work spanned the major part of the twentieth century and engaged with nearly all its principal compositional developments. This Companion reflects the breadth of Stravinsky's achievement and influence in essays by leading international scholars on a wide range of topics. It is divided into three parts dealing with the contexts within which Stravinsky worked (Russian, modernist and compositional), with his key compositions (Russian, neoclassical and serial), and with the reception of his ideas (through performance, analysis and criticism). The volume concludes with an interview with the leading Dutch composer Louis Andriessen and a major re-evaluation of 'Stravinsky and Us' by Richard Taruskin.

Stravinsky

Stravinsky PDF Author: Stephen Walsh
Publisher: Knopf
ISBN: 0593319044
Category : Biography & Autobiography
Languages : en
Pages : 720

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Widely regarded the greatest composer of the twentieth century, Igor Stravinsky was central to the development of modernism in art. Deeply influential and wonderfully productive, he is remembered for dozens of masterworks, from The Firebird and The Rite of Spring to The Rake's Progress, but no dependable biography of him exists. Previous studies have relied too heavily on his own unreliable memoirs and conversations, and until now no biographer has possessed both the musical knowledge to evaluate his art and the linguistic proficiency needed to explore the documentary background of his life--a life whose span extended from tsarist Russia to Switzerland, France, and ultimately the United States. In this revealing volume, the first of two, Stephen Walsh follows Stravinsky from his birth in 1882 to 1934. He traces the composer's early Russian years in new and fascinating detail, laying bare the complicated relationships within his family and showing how he first displayed his extraordinary talents within the provincial musical circle around his teacher, Nikolay Rimsky-Korsakov. Stravinsky's brilliantly creative involvement with the Ballets Russes is illuminated by a sharp sense of the internal artistic politics that animated the group. Portraying Stravinsky's circumstances as an émigré in France trying to make his living as a conductor and pianist as well as a composer while beset by emotional and financial demands, Walsh reveals the true roots of his notorious obsession with money during the 1920s and describes with sympathy the nature of his long affair with Vera Sudeykina. While always respecting Stravinsky's own insistence that life and art be kept distinct, Stravinsky makes clear precisely how the development of his music was connected to his life and to the intellectual environment in which he found himself. But at the same time it demonstrates the composer's remarkably pragmatic psychology, which led him to consider the welfare of his art to be of paramount importance, before which everything else had to give way. Hence, for example, his questionable attitude toward Hitler and Mussolini, and his reputation as a touchy, unpredictable man as famous for his enmities as for his friendships. Stephen Walsh, long established as an expert on Stravinsky's music, has drawn upon a vast array of material, much of it unpublished or unavailable in English, to bring the man himself, in all his color and genius, to glowing life. Written with elegance and energy, comprehensive, balanced, and original, Stravinsky is essential reading for anyone interested in the adventure of art in our time. Praise from the British press for Stephen Walsh's The Music of Stravinsky "One of the finest general studies of the composer." --Wilfrid Mellers, composer, Times Literary Supplement "The beautiful prose of The Music of Stravinsky is itself a fund of arresting images. For those who already love Stravinsky's music, Walsh's essays on each work will bring a smile of recognition and joy at new kernels of insight. For those unfamiliar with many of the works he discusses, Walsh's commentaries are likely to whet appetites for performances of the works." --John Shepherd, Notes "This book sent me scurrying back to the scores and made me want to recommend it to other people. Above all, it is a good read." --Anthony Pople, Music and Letters

Traditional Conservation Practices in Africa

Traditional Conservation Practices in Africa PDF Author: Thierry Joffroy
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ISBN:
Category : Architecture
Languages : en
Pages : 120

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