ETUDE DES ENDOMMAGEMENTS DE SURFACE INDUITS PAR FATIGUE DE ROULEMENT DANS LES CONTACTS ELASTOHYDRODYNAMIQUES POUR DES ACIERS M50 ET 100CR6 PDF Download
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Author: MARIE-LAURE.. DUMONT
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Category :
Languages : fr
Pages : 197
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Book Description
CE TRAVAIL EST CONSACRE A LA CARATERISATION DES SOLLICITATIONS ET DES ENDOMMAGEMENTS INDUITS PAR FATIGUE DE ROULEMENT DANS LES CONTACTS ELASTOHYDRODYNAMIQUES. DANS UN PREMIER TEMPS, NOUS AVONS ABORDE LA FATIGUE DE ROULEMENT PAR DES SIMULATIONS EXPERIMENTALES. NOUS AVONS ETUDIE L'INFLUENCE DE DIFFERENTS PARAMETRES : NUANCE D'ACIER (M50 ET 100CR6), ETAT DE SURFACE, PRESSION DE CONTACT ET FROTTEMENT EN SURFACE. POUR CELA, NOUS AVONS DEVELOPPE UNE PROCEDURE EXPERIMENTALE ET UN DISPOSITIF DE SURVEILLANCE IN-SITU DE LA DEGRADATION DES SURFACES EN CONTACT. UN SYSTEME DE DETECTION PAR ULTRASONS A ETE EGALEMENT UTILISE POUR ETUDIER LE DEVELOPPEMENT DE LA FATIGUE AUTOUR DES INCLUSIONS PRESENTES DANS LES ACIERS. FINALEMENT, NOUS PROPOSONS DES HYPOTHESES SUR LES MODES DE FORMATION DES AVARIES OBSERVEES ET SUR LE ROLE DES PARAMETRES D'ESSAIS. DANS UN SECOND TEMPS, NOUS AVONS DEVELOPPE UNE METHODE NUMERIQUE PERMETTANT DE CALCULER RAPIDEMENT LES SOLLICITATIONS DANS UN MASSIF ELASTIQUE SEMI-INFINI. LA DISTRIBUTION DE CONTRAINTES POUR UN CONTACT AVEC DES SURFACES REELLES A ETE OBTENUE. NOUS AVONS MONTRE EN PARTICULIER L'INFLUENCE DE LA TOPOGRAPHIE DES SURFACES ET DU FROTTEMENT POUR DEUX CONFIGURATIONS DE CONTACT : LE CONTACT ELASTOHYDRODYNAMIQUE RUGUEUX CYLINDRE/PLAN ET LE CONTACT SEC RUGUEUX ELLIPSOIDE/PLAN. DES DONNEES SUR LE COMPORTEMENT MICROPLASITQUE DE L'ACIER M50 ONT ETE UTILISEES POUR ANALYSER LES SOLLICITATIONS CALCULEES. CE TRAVAIL APPORTE UNE CONTRIBUTION A LA PREDICTION DE DUREE DE VIE DES CONTACTS ELASTOHYDRODYNAMIQUES TELS QU'ILS EXISTENT DANS LES ROULEMENTS OU LES ENGRENAGES.
Author: MARIE-LAURE.. DUMONT
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Languages : fr
Pages : 197
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Book Description
CE TRAVAIL EST CONSACRE A LA CARATERISATION DES SOLLICITATIONS ET DES ENDOMMAGEMENTS INDUITS PAR FATIGUE DE ROULEMENT DANS LES CONTACTS ELASTOHYDRODYNAMIQUES. DANS UN PREMIER TEMPS, NOUS AVONS ABORDE LA FATIGUE DE ROULEMENT PAR DES SIMULATIONS EXPERIMENTALES. NOUS AVONS ETUDIE L'INFLUENCE DE DIFFERENTS PARAMETRES : NUANCE D'ACIER (M50 ET 100CR6), ETAT DE SURFACE, PRESSION DE CONTACT ET FROTTEMENT EN SURFACE. POUR CELA, NOUS AVONS DEVELOPPE UNE PROCEDURE EXPERIMENTALE ET UN DISPOSITIF DE SURVEILLANCE IN-SITU DE LA DEGRADATION DES SURFACES EN CONTACT. UN SYSTEME DE DETECTION PAR ULTRASONS A ETE EGALEMENT UTILISE POUR ETUDIER LE DEVELOPPEMENT DE LA FATIGUE AUTOUR DES INCLUSIONS PRESENTES DANS LES ACIERS. FINALEMENT, NOUS PROPOSONS DES HYPOTHESES SUR LES MODES DE FORMATION DES AVARIES OBSERVEES ET SUR LE ROLE DES PARAMETRES D'ESSAIS. DANS UN SECOND TEMPS, NOUS AVONS DEVELOPPE UNE METHODE NUMERIQUE PERMETTANT DE CALCULER RAPIDEMENT LES SOLLICITATIONS DANS UN MASSIF ELASTIQUE SEMI-INFINI. LA DISTRIBUTION DE CONTRAINTES POUR UN CONTACT AVEC DES SURFACES REELLES A ETE OBTENUE. NOUS AVONS MONTRE EN PARTICULIER L'INFLUENCE DE LA TOPOGRAPHIE DES SURFACES ET DU FROTTEMENT POUR DEUX CONFIGURATIONS DE CONTACT : LE CONTACT ELASTOHYDRODYNAMIQUE RUGUEUX CYLINDRE/PLAN ET LE CONTACT SEC RUGUEUX ELLIPSOIDE/PLAN. DES DONNEES SUR LE COMPORTEMENT MICROPLASITQUE DE L'ACIER M50 ONT ETE UTILISEES POUR ANALYSER LES SOLLICITATIONS CALCULEES. CE TRAVAIL APPORTE UNE CONTRIBUTION A LA PREDICTION DE DUREE DE VIE DES CONTACTS ELASTOHYDRODYNAMIQUES TELS QU'ILS EXISTENT DANS LES ROULEMENTS OU LES ENGRENAGES.
Author: C.H. Venner
Publisher: Elsevier
ISBN: 008053709X
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 401
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Book Description
Efficient numerical solution of realistic and, therefore, complex equation systems occupies many researchers in many disciplines. For various reasons, but mainly in order to approximate reality, a very large number of unknowns are needed. Using classical techniques, the solution of such a system of equations would take too long, and so sometimes MultiLevel techniques are used to accelerate convergence. Over the last one and a half decades, the authors have studied the problem of Elastohydrodynamic Lubrication, governed by a complex integro-differential equation. Their work has resulted in a very efficient and stable solver. In this book they describe the different intermediate problems analyzed and solved, and how those ingredients finally come together in the EHL solver. A number of these intermediate problems, such as Hydrodynamic Lubrication and Dry Contact, are useful in their own right. In the Appendix the full codes of the Poisson problem, the Hydrodynamic Lubrication problem, the dry contact solver and the EHL solver are given. These codes are all written in 'C' language, based on the 'ANSI-C' version.
Author: CHRISTOPHE.. NICOT
Publisher:
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Category :
Languages : fr
Pages : 232
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Book Description
CE TRAVAIL CONSTITUE L'UN DES ELEMENTS D'UN PROJET GLOBAL QUI VISE A DEFINIR UNE NOUVELLE METHODE DE CALCUL DE LA DUREE DE VIE DES ROULEMENTS. IL PORTE SUR L'ETUDE DES MECANISMES D'ENDOMMAGEMENT D'ACIERS A ROULEMENT, SOLLICITES EN FATIGUE, AVEC DES CONDITIONS REPRODUISANT CELLES DE LA LUBRIFICATION POLLUEE, ET CONCERNE PLUS PARTICULIEREMENT LA PHASE D'AMORCAGE D'UNE FISSURE. UNE ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE NOUS A PERMIS DE POSER LE PROBLEME ET DE MONTRER EN PARTICULIER L'IMPORTANCE DU TRAITEMENT THERMIQUE, ET DONC DE LA MICROSTRUCTURE, VIS A VIS DE CE TYPE DE SOLLICITATION. IL APPARAIT EN EFFET DANS CES CONDITIONS QUE LE TAUX D'AUSTENITE RESIDUELLE DOIT ETRE IMPORTANT ET LA DURETE SUFFISANTE. NOUS PRESENTONS ALORS LES TECHNIQUES EXPERIMENTALES ET LA METHODOLOGIE D'ANALYSE. PUIS NOUS MONTRONS QUE L'UTILISATION DE CYCLES DE TREMPE A PALIER(S) PERMET D'OBTENIR SANS MODIFIER LES CONDITIONS D'AUSTENITISATION A LA FOIS UNE DURETE ET UN TAUX D'AUSTENITE RESIDUELLE ELEVES, DONT LA STABILITE THERMOMECANIQUE EST ALORS AMELIOREE. NOUS DONNONS UNE INTERPRETATION THERMODYNAMIQUE DE CES RESULTATS BASEE SUR DES OBSERVATIONS EN MICROSCOPIE ELECTRONIQUE EN TRANSMISSION MET. NOUS PRESENTONS ENSUITE UN ESSAI DE FATIGUE SIMPLE, POUR LEQUEL L'ETAT DE CONTRAINTE EST TRES PROCHE DE CELUI OBTENU POUR UN CHARGEMENT DE HERTZ, ET OU L'EFFET DE LA POLLUTION EST SIMULE PAR UNE INDENTATION. CET ESSAI NOUS A PERMIS D'ETUDIER L'INFLUENCE DE LA MICROSTRUCTURE OBTENUE POUR DIFFERENTS TRAITEMENTS THERMIQUES ET DIFFERENTS ACIERS A ROULEMENT, SUR LE COMPORTEMENT EN FATIGUE. ENFIN, NOUS ANALYSONS LES RESULTATS DES ESSAIS DE FATIGUE SIMULANT LE FONCTIONNEMENT EN CONDITION DE LUBRIFICATION POLLUEE A L'AIDE D'UN MODELE DISPONIBLE AU LABORATOIRE, BASE SUR LES CONCEPTS DE LA METALLURGIE PHYSIQUE. POUR CELA NOUS CALCULONS LES CONTRAINTES ENGENDREES PAR LA PRESENCE D'UNE INDENTATION DE TYPE VICKERS, EN UTILISANT LA METHODE DES ELEMENTS FINIS (CONCENTRATIONS DE CONTRAINTES), LES CONCEPTS DE LA METALLURGIE PHYSIQUE (CONTRAINTES RESIDUELLES) ET LE CONCEPT DE L'INCLUSION EQUIVALENTE D'ESHELBY. NOUS RETROUVONS AVEC UN TRES BON ACCORD LES RESULTATS EXPERIMENTAUX
Author: Véronique Bordi-Boussouar
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Languages : fr
Pages : 244
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CETTE THESE EST UNE CONTRIBUTION A L'ETUDE DE LA PROPAGATION DE FISSURES PAR FATIGUE DE CONTACT DE ROULEMENT. LES FISSURES DEBOUCHANTES INITIEES EN SURFACE MENENT A LA FORMATION DES PIQURES, LES FISSURES INITIEES PLUS PROFONDEMENT CONDUISENT A L'ECAILLAGE. UN MODELE NUMERIQUE (ELEMENTS FINIS) VISANT A COMPRENDRE ET A PREVOIR LA PROPAGATION DE CES DEUX TYPES DE FISSURES A DONC ETE DEVELOPPE. IL PERMET DE CALCULER LE CYCLE DE CHARGEMENT DES FISSURES EN TERMES DE FACTEURS D'INTENSITE DE CONTRAINTE EN PRENANT EN COMPTE LES DEUX FACTEURS ESSENTIELS QUI SONT LE CONTACT UNILATERAL AVEC FROTTEMENT ENTRE LES FACES DES FISSURES NON DEBOUCHANTES ET L'ACTION DU LUBRIFIANT QUI PENETRE DANS LES FISSURES DEBOUCHANTE. CELLE-CI CONSISTE EN UNE PRESSION S'EXERCANT SUR LES FACES DES FISSURES QUE NOUS DETERMINONS GRACE A UN CALCUL ELASTOHYDRODYNAMIQUE. POUR DES FISSURES PEU OUVERTES LES RESULTATS OBTENUS SONT BEAUCOUP PLUS REALISTES QUE CEUX FOURNIS PAR LA THEORIE HYDROSTATIQUE UTILISEE JUSQU'ICI POUR CALCULER LA PRESSION DU LUBRIFIANT. IL S'AVERE QUE LES FISSURES SONT SOUMISES A UN CHARGEMENT EN MODE II PUR OU EN MODE MIXTE NON PROPORTIONNEL. PARALLELEMENT, NOUS AVONS MIS AU POINT UN PROTOCOLE EXPERIMENTAL SUR MACHINE A GALETS PERMETTANT D'INITIER DES FISSURES DEBOUCHANTES DONT LES CARACTERISTIQUES PUISSENT ETRE DETERMINEES AVANT LA PHASE DE PROPAGATION. L'ANALYSE DE LA PHASE DE PROPAGATION A PERMIS DE MIEUX COMPRENDRE LES MECANISMES QUI INTERVIENNENT NOTAMMENT L'ACTION DU LUBRIFIANT ET DE VALIDER LES RESULTATS NUMERIQUES. GRACE A L'APPLICATION DE CRITERES DE PROPAGATION PAR FATIGUE EN MODE MIXTE NON PROPORTIONNEL BASES SUR LA CONTRAINTE TANGENTIELLE OU LA CONTRAINTE DE CISAILLEMENT MAXIMALES, DES SCENARIOS REALISTES D'APPARITION DES DEGRADATIONS ONT PU ETRE ETABLIS.
Author: Emmanuel Tonicello
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Languages : fr
Pages : 0
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Le 32CrMoV13 nitruré est un matériau à gradient de propriétés utilisé pour la réalisation de bagues de roulements aéronautiques. Il présente l'avantage d'être dur en surface et ductile à cœur, facilitant ainsi la lutte contre les effets de la pollution des contacts par les lubrifiants. De plus, afin d'améliorer les performances des roulements, la tendance est à l'utilisation de céramique (nitrure de silicium Si3N4) pour les éléments roulants à la place de l'acier (M50). Ainsi, le travail de thèse proposé ici est l'étude du comportement en fatigue de contact en présence d'indentations pour deux couples de matériaux (32CrMoV13 nitruré / M50 et 32CrMoV13 nitruré / Si3N4). Ce comportement est principalement orienté en terme de durée de vie du contact indenté par l'intermédiaire d'un critère d'amorçage de fissures. Une étude des propriétés mécaniques du 32CrMoV13 nitruré, nécessaires à l'application du critère, a été réalisée. La loi d'écrouissage et l'ouverture micro-plastique cyclique de la couche nitrurée du 32CrMoV13 nitruré ont été identifiées. Puis, par l'intermédiaire de défauts géométrique de type trous cylindriques, les propriétés d'amorçage de fissures ont été étudiées lors d'essais de compression uniaxiale. Le comportement en fatigue de contact en présence d'indentations a été étudié sur machine bi-disques. Ces essais ont permis de caractériser la différence de comportement du 32CrMoV13 nitruré, et indenté, dans un contact acier / acier et acier / céramique. L'effet du glissement a notamment été mis en évidence. Ces études expérimentales ont été couplées avec des simulations numériques afin d'étalonner le modèle physique d'amorçage de fissures et d'en valider sa bonne représentativité. En conclusion un modèle de prédiction de durée de vie en fatigue de roulement a été proposé. Il est particulièrement adapté aux cas où des contraintes résiduelles sont présentes, par exemple suite à l'indentation des surfaces. Le modèle s'appuie sur la caractérisation mécanique des couches traitées thermo-chimiquement de l'acier 32CrMoV13 nitruré.
Author: VALERIE.. AUDRAIN
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Book Description
CETTE ETUDE PRESENTE SOUS UN DOUBLE ASPECT: MECANIQUE ET METALLURGIQUE, UNE ANALYSE DE L'INFLUENCE DE LA MICROSTRUCTURE ET DES CONTRAINTES INTERNES SUR LA RESISTANCE A L'ENDOMMAGEMENT PAR FATIGUE DES ROULEMENTS. CES ORGANES DE GUIDAGE SONT SOUMIS, EN SERVICE, A UN SYSTEME DE SOLLICITATIONS COMPLEXE QUI PERMET DIFFICILEMENT DE CONNAITRE L'INFLUENCE SUR LA DEGRADATION DU MATERIAU, DES PARAMETRES PROPRES AU CONTACT. DANS LE DOMAINE CRYOTECHNIQUE, LE FONCTIONNEMENT EN SERIE LIMITEE N'AUTORISE PAS UNE ETUDE STATISTIQUE CLASSIQUE. UNE APPROCHE PAR CALCUL SUR LA STRUCTURE ET UNE EXPERIMENTATION SUR CONTACTS ELEMENTAIRES A DONC ETE RETENUE. NOTRE RECHERCHE S'EST ORIENTEE VERS L'ETUDE DE DEUX CONTACTS: BILLE/PLAN ET BILLE/BAGUE. LE COMPORTEMENT EN FATIGUE ET DE L'EVOLUTION MICROSTRUCTURALE DE L'ACIER ONT ETE ETUDIES SUR VIBROPHORE AMSLER A PARTIR D'UNE SOLLICITATION SOUS EFFORTS ONDULES DE COMPRESSION, A TEMPERATURE AMBIANTE ET CRYOTECHNIQUE. LES RESULTATS EXPERIMENTAUX ONT PERMIS DE VALIDER UN MODELE DE CALCUL PAR ELEMENTS FINIS UTILISANT UNE LOI DE COMPORTEMENT ELASTOPLASTIQUE DU MATERIAU AVEC UN ECROUISSAGE CINEMATIQUE LINEAIRE. LA CONFRONTATION DES DEFORMEES EXPERIMENTALES ET THEORIQUES A PERMIS D'AFFINER LES CARACTERISTIQUES MECANIQUES DU MATERIAU: LIMITE D'ELASTICITE ET COEFFICIENT D'ECROUISSAGE. AINSI, LE CALCUL ELASTOPLASTIQUE REND COMPTE DE L'EVOLUTION DES CONTRAINTES RESIDUELLES AU SEIN DE LA STRUCTURE; L'ESTIMATION DE LA DUREE DE VIE EST REALISEE A PARTIR DE LA DEFINITION DES CONSTANTES D'UN CRITERE DE FATIGUE TRIAXIAL: CRITERE DE CROSSLAND
Author: FREDERIC.. CHAMPIOT BAYARD
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Languages : fr
Pages : 252
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CE TRAVAIL EST CONSACRE A L'ETUDE ET A LA MODELISATION DE LA PROPAGATION DES FISSURES DE FATIGUE DE ROULEMENT AMORCEES EN SOUS-COUCHE DANS L'ACIER M50. IL CONSISTE A DEVELOPPER UNE MODELISATION DE LA PROPAGATION DE CES FISSURES BASEE SUR UNE APPROCHE MIXTE DE TYPE MICROMECANIQUE/METALLURGIE PHYSIQUE QUI PREND EN COMPTE LES PROPRIETES MICROSTRUCTURALES DU MATERIAU. DANS LA PREMIERE PARTIE DE CE TRAVAIL, DES ETUDES EXPERIMENTALES ONT ETE CONDUITES POUR CARACTERISER LES PROPRIETES MECANIQUES DE L'ACIER M50. LE COMPORTEMENT ELASTO-VISCOPLASTIQUE DU MATERIAU A ETE ETUDIE ET UNE ATTENTION PARTICULIERE A ETE PORTEE AU COMPORTEMENT THERMIQUEMENT ACTIVE DU MECANISME CONTROLANT LA DEFORMATION PLASTIQUE. PUIS, LES MECANISMES PHYSIQUES RESPONSABLES DE LA PROPAGATION DES FISSURES ONT ETE IDENTIFIES DANS DEUX EXPERIENCES SPECIFIQUES EN ETUDIANT CETTE PROPAGATION, D'UNE PART, A L'AIDE D'UN DISPOSITIF SIMULANT LES CONDITIONS DE SOLLICITATION DES ROULEMENTS ET, D'AUTRE PART, PAR LE SUIVI PAR ECHOGRAPHIE ULTRASONORE D'ESSAIS DE FATIGUE DE ROULEMENT INTERROMPUS. DANS LA DEUXIEME PARTIE DE CE TRAVAIL, NOUS AVONS MIS EN OEUVRE UNE MODELISATION DE LA PROPAGATION D'UNE FISSURE SOLLICITEE EN MODE II PUR, PAR EMISSION ET DEPLACEMENT THERMIQUEMENT ACTIVE DE DISLOCATIONS EN POINTE DE FISSURE. CE MODELE A ENSUITE ETE ADAPTE AU MODE DE CHARGEMENT SPECIFIQUE D'UNE FISSURE AMORCEE EN SOUS-COUCHE EN FATIGUE DE ROULEMENT. ENFIN, DANS LE CADRE D'UNE DESCRIPTION DETERMINISTE, NOUS EVALUONS LA LIMITE D'ENDURANCE DES ROULEMENTS LIEE A L'ARRET DE LA PROPAGATION DES FISSURES AMORCEES EN SOUS-COUCHE ET NOUS ESTIMONS LE NOMBRE DE CYCLES DE LA PHASE DE PROPAGATION DES FISSURES DE LEUR SITE D'AMORCAGE A LA SURFACE DE CONTACT.
Author: SYLVIE.. ROCHER
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Languages : fr
Pages : 290
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CETTE THESE S'INSERE DANS UN PROJET DE CALCUL DE LA DUREE DE VIE DES ROULEMENTS PRENANT EN COMPTE LES CARACTERISTIQUES MICROSTRUCTURALES DU MATERIAU. LA PRESENTE CONTRIBUTION CONCERNE L'ETUDE DE LA PREMIERE PHASE DE PROPAGATION DES FISSURES DE SOUS-COUCHE, AMORCEES AU SEIN DES PAPILLONS DE PHASE BLANCHE FORMES AUTOUR DES INCLUSIONS, PAR FATIGUE DE CONTACT. APRES QUELQUES RAPPELS SUR LA PROBLEMATIQUE DE LA FISSURATION, NOUS MONTRONS QU'UNE APPROCHE TYPE METALLURGIE PHYSIQUE EST BIEN ADAPTEE A L'ETUDE DE LA PROPAGATION DES FISSURES COURTES PRECEDEMMENT DECRITES. PAR DES ESSAIS DE COMPRESSION APPROPRIES, NOUS AVONS TOUT D'ABORD ETUDIE LE COMPORTEMENT PLASTIQUE DE L'ACIER 100CR6 ET MONTRE LE ROLE DE L'ACTIVATION THERMIQUE DANS LA DEFORMATION DE CE MATERIAU. DE PLUS, NOUS AVONS DETERMINE LE VOLUME D'ACTIVATION DU MECANISME DE DISLOCATION RESPONSABLE DE CETTE DEFORMATION, ET CE MALGRE L'EXISTENCE D'UN PHENOMENE DE VIEILLISSEMENT DYNAMIQUE PROBABLEMENT DU A LA MOBILITE DES ATOMES DE CARBONE DANS LA MATRICE MARTENSITIQUE. ENSUITE, PAR DES ESSAIS DE FATIGUE DE CONTACT ASSOCIES A DES EXAMENS PAR CARTOGRAPHIE ULTRASONORE, NOUS AVONS PU DETECTER L'APPARITION DE L'ENDOMMAGEMENT EN SOUS-COUCHE ET MONTRER QUE LES FISSURES COURTES, OBJETS DE CETTE ETUDE, PRESENTENT UNE PREMIERE PHASE DE PROPAGATION TRES LENTE. NOUS AVONS ALORS DEVELOPPE UN MODELE DE PROPAGATION DE FISSURES COURTES, SOLLICITEES EN MODE II, FONDE SUR L'EMISSION DE DISLOCATIONS COINS EN FRONT DE FISSURE, DONT L'ORIGINALITE REPOSE SUR LE FAIT QU'IL PREND EN COMPTE L'ACTIVATION THERMIQUE DU MOUVEMENT DES DISLOCATIONS. APRES AVOIR ETUDIE LES PROPRIETES DE CE MODELE, NOUS L'AVONS APPLIQUE AU CAS DE L'ACIER 100CR6: NOUS AVONS AINSI MONTRE QUE LES FISSURES COURTES OBSERVEES PRESENTENT BIEN UNE PREMIERE PHASE DE PROPAGATION TRES LENTE
