Amorçage et propagation des fissures courtes de fatigue dans des alliages aluminium-lithium PDF Download
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Author: Patrick Coppin
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Book Description
Dans la première partie consacrée a l'amorçage, 5 alliages ont été étudiés. Les résultats obtenus dans les alliages binaires et ternaires montrent que l'endommagement se caractérise essentiellement par la formation de bandes de glissement sur des plans cristallographiques inclines a 45 par rapport a l'axe du chargement. Dans les alliages 8090 le taux d'impureté est le facteur prépondérant pour l'amorçage à faible niveau de contrainte. Dans des alliages écrouis des particules sont disloquées donnant lieu a des défauts de quelques dizaines de microns dans ce cas la vie de l'éprouvette se résume à la propagation de la fissure. La deuxième partie traite de la propagation dans des alliages 2091 et 2090. Une méthode de mesure par chute de potentiel électrique a été mise au point pour mesurer des fissures tridimensionnelles entre 100 et 500 microns. La propagation a lieu à KMAX constant, ce qui permet d'éliminer les effets de fermeture et de ne s'intéresser qu'au comportement intrinsèque des fissures. Les fissures courtes se comportent de manière analogue aux fissures longues dans des conditions analogues en terme de vitesse de propagation. Dans des alliages à gros grains on peut observer l'influence de la microstructure sur la propagation
Author: Patrick Coppin
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Dans la première partie consacrée a l'amorçage, 5 alliages ont été étudiés. Les résultats obtenus dans les alliages binaires et ternaires montrent que l'endommagement se caractérise essentiellement par la formation de bandes de glissement sur des plans cristallographiques inclines a 45 par rapport a l'axe du chargement. Dans les alliages 8090 le taux d'impureté est le facteur prépondérant pour l'amorçage à faible niveau de contrainte. Dans des alliages écrouis des particules sont disloquées donnant lieu a des défauts de quelques dizaines de microns dans ce cas la vie de l'éprouvette se résume à la propagation de la fissure. La deuxième partie traite de la propagation dans des alliages 2091 et 2090. Une méthode de mesure par chute de potentiel électrique a été mise au point pour mesurer des fissures tridimensionnelles entre 100 et 500 microns. La propagation a lieu à KMAX constant, ce qui permet d'éliminer les effets de fermeture et de ne s'intéresser qu'au comportement intrinsèque des fissures. Les fissures courtes se comportent de manière analogue aux fissures longues dans des conditions analogues en terme de vitesse de propagation. Dans des alliages à gros grains on peut observer l'influence de la microstructure sur la propagation
Author: Erembert Nizery
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Languages : fr
Pages : 288
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Les alliages d'aluminium utilisés dans les structures aéronautiques (fuselage, voilure) sont soumis à des chargements cycliques, faisant de la fatigue l'un des facteurs dimensionnant. Dans cette thèse, les mécanismes d'amorçage de ces fissures de fatigue - au niveau des particules intermétalliques - et de micropropagation sont étudiés expérimentalement et numériquement sur les alliages 2050-T8 et 7050-T7451. Les analyses des premiers chapitres portent sur la description des particules intermétalliques qui sont les plus susceptibles de donner lieu à une amorce de fissure dans la matrice d'aluminium. Les effets de la nature des particules et de leur taille sont quantifiés. La proximité entre les particules intermétalliques et les pores y est décrite. Cette analyse expérimentale fait intervenir des observations de surface en microscopie électronique à balayage (MEB), ainsi que des caractérisations tridimensionnelles (3D) réalisées à l'aide de la tomographie par rayonnement synchrotron. Dans les chapitres suivants, les analyses traitent de la prévision des chemins de fissuration à l'échelle d'un grain. Elles s'appuient sur des observations expérimentales de surface et des simulations de plasticité cristalline 3D pour comprendre les chemins de fissuration. Un modèle d'endommagement tenant compte de la cristallographie est alors proposé pour simuler la propagation de fissure par éléments finis.
Author: Rémy Tintillier
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CARACTERISATION DU COMPORTEMENT EN FISSURATION PAR FATIGUE AU VOISINAGE DU SEUIL DE NON-PROPAGATION DANS L'ALLIAGE AL-2,5LI-1,4CU-0,7 MG DANS TROIS CONDITIONS DE REVENU, SOUMIS A DES ESSAIS DE SEUIL SOUS VIDE ET A L'AIR POUR DES RAPPORTS DE CHARGE VARIANT DE 0,01 A 0,8. COMPARAISON AVEC DES ALLIAGES D'ALUMINIUM CONVENTIONNELS. DETERMINATION A PARTIR DE CETTE COMPARAISON DU MECANISME DE GLISSEMENT PLANAIRE INDUIT PAR LA PRECIPITATION DURCISSANTE DELTA ' DANS L'ALLIAGE 8090. ANALYSE DES DIFFERENCES DE COMPORTEMENT EN TENANT COMPTE DES EFFETS DE FERMETURE ET DES INTERACTIONS MICROSTRUCTURE-ENVIRONNEMENT. ETUDE DU COMPORTEMENT EN FATIGUE DES ALLIAGES BINAIRES AL-LI DE HAUTE PURETE MONO ET POLYCRISTALLINS
Author: Michel Rebiere
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Languages : fr
Pages : 227
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L'ANALYSE DE LA RESISTANCE LA FATIGUE CORROSION (DANS LE DOMAINE DE LA FATIGUE OLIGOCYCLIQUE) EN MILIEU CHLORURE AQUEUX AU POTENTIEL DE CORROSION LIBRE D'ALLIAGES D'ALUMINIUM A DURCISSEMENT STRUCTURAL (AL-ZN-MG ET AL-LI-CU) A PERMIS DE MONTRER L'EXISTENCE DE RELATIONS ENTRE LES MECANISMES D'AMORCAGE DES FISSURES ET LA VITESSE DE DEFORMATION. AINSI LA CORROSION SOUS CONTRAINTE EST GENERATRICE DE FISSURES AUX BASSES VITESSES DE DEFORMATION. PAR CONTRE, L'AMORCAGE DES FISSURES RESULTANT DE L'ACTION COMBINEE DE LA LOCALISATION DE LA DEFORMATION ET DE LA RUPTURE DU FILM PASSIF EST OBSERVE AUX VITESSES DE DEFORMATION ELEVEES. LA SENSIBILITE A LA PIQURATION DE L'ALUMINIUM-LITHIUM EN MILIEU CHLORURE EST A L'ORIGINE DE DEUX TYPES D'AMORCAGES RENCONTRES AUX VITESSES DE DEFORMATION INTERMEDIAIRES, LA TAILLE ET LA DISTRIBUTION DES PIQURES AGISSENT ALORS SUR LA DUREE DE VIE EN FATIGUE-CORROSION. UNE POLARISATION CATHODIQUE PEUT INDUIRE UNE FRAGILISATION PAR L'HYDROGENE DANS CES DEUX ALLIAGES S'IL EXISTE DES SITES FAVORABLES A UNE DECHARGE LOCALISEE DE L'HYDROGENE
Author: Bin Xing
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Pages : 124
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Le travail de cette thèse comprend l'étude du phénomène de la distribution de la durée de vie de fatigue, qui présente deux zones pour l'alliage aluminium des séries 2000 et 7000. De nombreuses éprouvettes sont soumises à des chargements d'amplitude constante. Les résultats d'essais sont analysés par la méthode statistique. Les surfaces de rupture et les surfaces libres des éprouvettes sont observées et analysées pour étudier le mécanisme d'amorçage des fissures. Les fissures courtes sont observées et étudiées avec plusieurs méthodes d'examen améliorées. Enfin, une nouvelle courbe de Wolhler est établie avec tous les résultats d'étude. Avec cette courbe, un moyen de prévision de vie de l'amorçage des fissures est donc trouvé. Il est facile à utiliser dans les cas rencontres usuellement dans le mode aéronautique.
Author: Jean-Robert Desforges
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Pages : 203
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L'UTILISATION DES ALLIAGES D'ALUMINIUM DE TYPE 2024 ET 7075 EST TRES REPANDUE DANS L'INDUSTRIE AERONAUTIQUE. UNE MEILLEURE CONNAISSANCE DE LA TOLERANCE AU DOMMAGE DE CES MATERIAUX IMPLIQUE L'ETUDE DE LA PROPAGATION DES FISSURES DES LEUR APPARITION. LES FISSURES COURTES ETUDIEES ONT ETE OBTENUES A PARTIR D'EPROUVETTES LISSES SOLLICITEES EN TRACTION ONDULEE. POUR UN MEME NIVEAU MAXIMUM DE CONTRAINTE IMPOSEE, DES VITESSES DE PROPAGATION PLUS ELEVEES SONT OBSERVEES SUR LES FISSURES COURTES PAR RAPPORT AUX FISSURES LONGUES. LA CROISSANCE DES FISSURES PEUT ETRE DECRITE A L'AIDE DES LOIS DE PROPAGATION EFFECTIVE DES FISSURES LONGUES, C'EST-A-DIRE CORRIGEE DE L'EFFET DE LA FERMETURE, ET EN TENANT COMPTE DES MECANISMES MIS EN JEU SELON LES MICROSTRUCTURES ET LES CONDITIONS D'ENVIRONNEMENT
Author: Alexandre Messager
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Languages : fr
Pages : 0
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Le procédé de fonderie permet de produire en grande série des pièces à géométrie complexe à faible coût. Cependant, les défauts inhérents à ce procédé de fabrication (soufflures, retassures, etc.) sont des sites privilégiés d'amorçage de fissures de fatigue. La position d'un défaut par rapport à la surface de la pièce influe sur sa nocivité et sur la résistance en fatigue du composant. Les connaissances actuelles sur les mécanismes d'amorçage et de propagation de fissures de fatigue internes sont bien moins développées que celles sur les fissures amorcées à partir de défauts de surface. L'objectif de ce travail est donc de caractériser les mécanismes et cinétiques d'amorçage et de propagation de fissures de fatigue internes courtes dans l'alliage d'aluminium moulé A357-T6. Pour cela, un dispositif expérimental permettant d'observer l'amorçage et la propagation de fissures de fatigue internes par tomographie synchrotron in-situ et thermographie infrarouge a été développé. Les données de tomographie ont permis de quantifier les cinétiques de propagation de fissures internes. Les étendues des facteurs d'intensité des contraintes ont été calculées par éléments finis le long des fronts de fissure en supposant le matériau homogène. Par ailleurs, La microstructure des éprouvettes a été caractérisée par tomographie à contraste de diffraction (DCT) ce qui a permis de réaliser des calculs sur agrégats polycristallins afin de mieux comprendre les interactions entre fissures et microstructure. Enfin, grâce à des simulations thermomécaniques par éléments finis, les élévations de température en surface des éprouvettes, mesurées par thermographie infrarouge, ont pu être corrélées aux évolutions 3D des fronts de fissure observées par tomographie.
Author: Yi Xiao
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Pages : 150
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Etude du comportement en fatigue oligocyclique et en propagation de fissures par fatigue des alliages Al-0,7% et 2,5% Li, des alliages ternaires Al-Li-Zr recristallisés ou restaurés, et de l'alliage industriel Al-Li-Cu-mg-Zr à l'état restaure. Analyse de l'influence de l'addition de Li et Zr, du rôle des précipités delta ' et S et de l'influence de la texture sur le comportement en fatigue
Author: LAURENCE.. FARCY
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CE TRAVAIL EST LIE AU COMPORTEMENT EN FATIGUE DE TOLES MINCES EN ALUMINIUM LITHIUM 2091 T8X, EN COMPARAISON DE L'ALLIAGE CONVENTIONNEL 2024 T3. ISSUE D'UNE COLLABORATION ENTRE L'UTC ET L'AEROSPATIALE, CETTE ETUDE PORTE SUR LA COMPREHENSION DES MECANISMES D'ENDOMMAGEMENT PAR FATIGUE DE CES ALLIAGES, EN RELATION AVEC LA MICROSTRUCTURE. TROIS DOMAINES ONT ETE SUCCESSIVEMENT ETUDIES: 1) L'AMORCAGE, LA LIMITE D'ENDURANCE DU 2091 EST INFERIEURE A CELLE DU 2024; CE COMPORTEMENT EST CORRELE A UNE MOINS BONNE RESISTANCE DU 2091 VIS-A-VIS DE L'AMORCAGE ET PLUS PRECISEMENT AUX CARACTERISTIQUES MECANIQUES DE LA PHASE R (FRAGILITE); 2) LA PROPAGATION DES PETITES FISSURES (NATURELLES ET TRIDIMENSIONNELLES), L'APPLICATION DE LA MLER N'EST ENVISAGEABLE QU'AU-DESSUS D'UNE LONGUEUR CRITIQUE DE FISSURE EN SURFACE (COMPARAISON POSSIBLE AVEC LES FISSURES LONGUES); AU-DESSOUS DE CETTE VALEUR, L'INFLUENCE DE LA MICROSTRUCTURE EST TROP IMPORTANTE; 3) L'EVOLUTION DES FISSURES LONGUES, LES COURBES CLASSIQUES DE FISSURATION DU 2091 PRESENTENT UN PALIER DE VITESSES POUR DES VALEURS DU FACEUR D'INTENSITE DE CONTRAINTE BIEN DETERMINEES, CE PALIER RESULTE DE LA COMBINAISON DE PLUSIEURS PARAMETRES, TELS QUE MODES DE DEFORMATION, ZONE PLASTIQUE CYCLIQUE, TEXTURE, EFFET FERMETURE ET ENVIRONNEMENT
Author: Florentinus Adiwijayanto
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Pages : 234
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CETTE ETUDE A POUR OBJET DE COMPARER LES MECANISMES DE FISSURATION PAR FATIGUE D'UN ALLIAGE D'ALUMINIUM-LITHIUM DU TYPE 8090C T851 ET LE 2024 T351, SOUS CHARGEMENTS D'AMPLITUDE CONSTANTE ET SOUS SPECTRES REPRESENTATIFS DES SOLLICITATIONS SUBIES PAR L'INTRADOS D'UNE AILE D'AVION. SOUS CHARGEMENT D'AMPLITUDE CONSTANTE, LA RESISTANCE A LA FISSURATION, A L'AIR ET SOUS VIDE, DU 8090C T851 EST SUPERIEURE OU EGALE A CELLE DU 2024 T351. LA DIFFERENCE S'AMENUISE LORSQU'IL S'AGIT D'ESSAIS A L'AIR ET A R ELEVE. CE COMPORTEMENT EST ATTRIBUE A L'EFFET DE FERMETURE. SOUS CHARGEMENT D'AMPLITUDE VARIABLE, LA RESISTANCE A LA FISSURATION SOUS VIDE DE L'ALLIAGE ALUMINIUM-LITHIUM EST NETTEMENT SUPERIEURE A CELLE DE L'ALLIAGE 2024 ALORS QUE, SOUS AIR, LES VITESSES DE FISSURATION SONT QUASI SIMILAIRES POUR LES DEUX ALLIAGES. L'ETUDE DES MICRO-MECANISMES PERMET D'IDENTIFIER TROIS MECANISMES PRINCIPAUX: 1) UN MECANISME APPELE STADE I-LIKE, A CARACTERE CRISTALLOGRAPHIQUE DOMINANT DU A L'ACTIVATION D'UN SEUL SYSTEME DE GLISSEMENT SELON UN PLAN 111, 2) UN MECANISME ASSOCIE A LA PROPAGATION SUIVANT UN PLAN 100 PAR ACTIVATION DE GLISSEMENT SELON DEUX PLANS 111, 3) LE MECANISME ASSOCIE A L'ACTIVATION DE PLUSIEURS SYSTEMES DE GLISSEMENT SIMULTANES (STADE II) AVEC UN PLAN MOYEN DE FISSURATION 100. L'ANALYSE QUANTITATIVE DES FACIES DE RUPTURE MONTRE QUE DANS LE 8090C T851 LE MODE DE RUPTURE PREDOMINANT DEPEND DES CONDITIONS DE SOLLICITATION ET D'ENVIRONNEMENT, TANDIS QUE DANS LE 2024 T351, LE MECANISME DE FISSURATION PREDOMINANT EST TOUJOURS LE STADE II. CETTE ANALYSE PERMET D'ETABLIR DES MODELES DE PREVISION DE DUREE DE VIE
