Contribution à l'étude du cumul de dommage en fatigue multiaxiale PDF Download
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Author: Chen Shen
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Languages : fr
Pages : 362
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Book Description
Ce travail constitue une contribution à l’étude de l’effet du cumul de dommage en fatigue multiaxiale polycyclique des matériaux métalliques (l’alliage d’aluminium 6082T6). Généralement, cet effet peut être interprété par différentes approches des lois de cumul d’endommagement. En 2003, Mesmacque et Santos Garcia ont développé une nouvelle loi, damage stress model (DSM), en introduisant un nouvel indicateur non linéaire de dommage dans le cas de fatigue uniaxiale. Cet indicateur ne nécessite que la connaissance de la courbe de Wöhler et la résistance maximale du matériau. Le travail présenté ici constitue une extension du modèle DSM au cas de la fatigue multiaxiale. Cette extension est rendue possible par l’utilisation de critères de fatigue multiaxiale de Sines, DangVan et Robert à durée de vie limitée et par la mise en œuvre d’une méthode d’itération programmée sous Matlab fournissant les indicateurs de dommage. Elle ne nécessite aucun paramètre supplémentaire mise à part la connaissance de la courbe de Wöhler uniaxiale. Les résultats des travaux expérimentaux en fatigue biaxiale, qui ont servi de support pour la validation de notre modèle ainsi que la comparaison avec le modèle de Miner, ont été obtenus grâce à la plateforme d’essais multiaxiaux à quatre vérins à implantations modulaires. Une base de données expérimentale est disponible pour chargement biaxiale effectués sur des éprouvettes cruciformes amincies au centre. Par ailleurs, une simulation numérique sous Abaqus a permis d’accéder au champ de déformation/contrainte au centre. Les résultats de cette simulation ont été corroborés à l’aide d’une éprouvette instrumentée par des jauges de déformation.
Author: Chen Shen
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Languages : fr
Pages : 362
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Book Description
Ce travail constitue une contribution à l’étude de l’effet du cumul de dommage en fatigue multiaxiale polycyclique des matériaux métalliques (l’alliage d’aluminium 6082T6). Généralement, cet effet peut être interprété par différentes approches des lois de cumul d’endommagement. En 2003, Mesmacque et Santos Garcia ont développé une nouvelle loi, damage stress model (DSM), en introduisant un nouvel indicateur non linéaire de dommage dans le cas de fatigue uniaxiale. Cet indicateur ne nécessite que la connaissance de la courbe de Wöhler et la résistance maximale du matériau. Le travail présenté ici constitue une extension du modèle DSM au cas de la fatigue multiaxiale. Cette extension est rendue possible par l’utilisation de critères de fatigue multiaxiale de Sines, DangVan et Robert à durée de vie limitée et par la mise en œuvre d’une méthode d’itération programmée sous Matlab fournissant les indicateurs de dommage. Elle ne nécessite aucun paramètre supplémentaire mise à part la connaissance de la courbe de Wöhler uniaxiale. Les résultats des travaux expérimentaux en fatigue biaxiale, qui ont servi de support pour la validation de notre modèle ainsi que la comparaison avec le modèle de Miner, ont été obtenus grâce à la plateforme d’essais multiaxiaux à quatre vérins à implantations modulaires. Une base de données expérimentale est disponible pour chargement biaxiale effectués sur des éprouvettes cruciformes amincies au centre. Par ailleurs, une simulation numérique sous Abaqus a permis d’accéder au champ de déformation/contrainte au centre. Les résultats de cette simulation ont été corroborés à l’aide d’une éprouvette instrumentée par des jauges de déformation.
Author: Laurent Flacelière
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Languages : fr
Pages : 246
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Book Description
Le premier objectif est la caractérisation expérimentale du dommage, pour des sollicitations simples (traction et torsion), mais également l’étude du cumul de dommage, en particulier par des séquences de chargement reposant sur des blocs de sollicitations différentes. Le second objectif est l’utilisation du contexte de la mécanique de l’endommagement afin de proposer une nouvelle modélisation des phénomènes observés. Etablies dans un cadre thermodynamique, à une échelle mésoscopique, c’est en fait trois modélisations qui sont proposées. L’augmentation graduelle de leur complexité est la conséquence de la prise en compte d’un nombre croissant de phénomènes : nucléation, propagation en mode II, bifurcation, puis bifurcation en mode I, et enfin ruine du cristal. De plus, en utilisant une description considérant la direction privilégié du glissement au sein du système activé, il est possible d’établir une description orientée de l’évolution des caractéristiques mécaniques du cristal. Une approche statistique est également proposée au sein de ces modélisations.
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: Michel Weisz
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Languages : fr
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Author: Jean-Louis Robert
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Languages : fr
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LA FINALITE DE CETTE THESE CONCERNE L'ESTIMATION DE LA DUREE DE VIE EN FATIGUE MULTIAXIALE SOUS CHARGEMENT ALEATOIRE. L'IDEE DE BASE, QUI EST D'ADAPTER LES CRITERES DE DUREE DE VIE ILLIMITEE ET LES METHODES DE COMPTAGE RAINFLOW A CE PROBLEME, REQUIERT DONC UNE ETUDE PREALABLE DANS CES 2 DOMAINES. D'ABORD 5 CRITERES CLASSIQUES DE FATIGUE POUR DES SOLLICITATIONS PERIODIQUES MULTIAXIALES SONT ANALYSES. UN NOUVEAU CRITERE EST FORMULE, A PARTIR DES COMPOSANTES NORMALES ET TANGENTIELLES S'EXERCANT SUR LA FACETTE CRITIQUE. LA COMPARAISON DE TOUS LES CRITERES EST ETABLIE A L'AIDE DE 100 ESSAIS DE LA LITTERATURE. NOTRE PROPOSITION EST PARTICULIEREMENT BIEN ADAPTEE AU CAS DES ESSAIS A DIRECTIONS PRINCIPALES DES CONTRAINTES FIXES. L'ANALYSE CRITIQUE DE 4 METHODES DE COMPTAGE DE TYPE RAINFLOW EST ENSUITE MENEE ET ABOUTIT A UNE NOUVELLE PROCEDURE SIMPLIFIEE. DEUX METHODES DE COMPARAISON SONT DEVELOPPEES: CUMULATIFS RAINFLOW TRAITES A L'AIDE D'UNE LOI DE DENSITE DE PROBABILITES ET DUREES DE VIE THEORIQUES AVEC APPROCHE LINEAIRE OU NON. DES SPECTRES ENREGISTRES SUR DES PIECES DE CAMION ILLUSTRENT CES DEMARCHES. UNE METHODE DE CALCUL DE LA DUREE DE VIE DANS LE CAS DE LA FATIGUE MULTIAXIALE ALEATOIRE EST PROPOSEE. VARIABLE DE COMPTAGE ET CRITERE, BASES L'UNE ET L'AUTRE SUR LA CONTRAINTE TANGENTIELLE OCTAEDRIQUE, SONT PRESENTES. LES CALAGES SONT EFFECTUES SUR LES ESSAIS DE LA PREMIERE PARTIE, UNE APPLICATION EST REALISEE SUR LES SPECTRES DE LA SECONDE
Author: Henri Saviot
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Languages : fr
Pages : 76
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Author: Michel Taroni
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Languages : fr
Pages : 103
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Author: Bastien Weber
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Languages : fr
Pages : 248
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Le travail présenté traite de la fatigue multiaxiale. Il a pour but l'estimation de la durée de vie de structures industrielles soumises à tout type de chargement, du cas le plus simple, uniaxial et périodique, au cas le plus général et le plus complexe, multiaxial et à amplitude variable. La première partie présente une analyse, à partir d'une recherche bibliographique, des critères de fatigue multiaxiaux en contraintes. Elle regroupe 37 critères classés en trois familles : les critères empiriques, ceux de type plan critique et ceux d'approche globale. 24 critères ont été validés à l'aide d'une banque de données constituée de 233 essais de fatigue multiaxiaux tirés eux aussi de la littérature. La deuxième partie traite de la prise en compte de l'effet du gradient de contrainte dans les critères de fatigue multiaxiaux. Basée sur une proposition existante, l'introduction de l'effet du gradient dans les deux critères du LMSo est réalisée. Ces critères sont validés sur des essais multiaxiaux de flexion-torsion. Une méthode est proposée pour estimer le gradient de contrainte en tout point d'une structure complexe calculée par éléments finis dans le but de pouvoir appliquer ces critères avec gradient au cas des structures industrielles. La dernière partie concerne les évolutions et la validation de la méthode en contraintes d'estimation de durée de vie en fatigue multiaxiale d'amplitude variable proposée par le LMSo. Une première évolution de la méthode est établie. Elle est basée sur le principe du calcul et du cumul de dommage par plan physique. L'étude de l'influence de la variable de comptage, qui permet l'identification et l'extraction des cycles de contraintes de la séquence multiaxiale, aboutit à une seconde évolution, qui permet de s'affranchir du problème du choix de la variable de comptage. Elle réalise, plan par plan, le comptage des cycles, le calcul puis le cumul du dommage. Ces évolutions nécessitent d'utiliser un critère de type plan critique. L'ensemble des travaux est réuni et intégré sous la forme d'un logiciel industriel, Sollife, qui permet de modéliser le comportement en fatigue de structures complexes. Deux exemples industriels valident le logiciel. Les résultats obtenus sont encourageants. Ils montrent l'importance des effets de mise en forme et ouvrent de nombreuses perspectives.
Author: Kimtangar Ngargueudedjim
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Le travail présenté dans cette thèse traite de l'endommagement par fatigue des matériaux. Il s'intéresse plus particulièrement aux lois d'endommagement. Classées suivant leurs bases physiques, des lois tirées de la littérature sont étudiées vis à vis de leurs hypothèses et leur applicabilité en fonction du type de chargement considéré. Leurs particularités et leur validation sont mises en évidence à l'aide d'une confrontation des prévisions de durée de vie avec des résultats expérimentaux. La sensibilité des lois à certains paramètres matériau complète leur étude générale. Une modification de la loi d'endommagement de Lemaitre et Chaboche est proposée. Elle consiste à rendre la limite d'endurance du matériau fonction du niveau d'endommagement atteint. Les prévisions de durée de vie calculées avec ce modèle sont plus proches des durées de vie expérimentales que celles établies avec la loi d'origine, montrant ainsi une amélioration de la modélisation du comportement en fatigue
Author: Isabelle Bacon
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Languages : fr
Pages : 326
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