INFLUENCE DES CONTRAINTES RESIDUELLES INDUITES PAR USINAGE SUR LA TENUE EN FATIGUE DES MATERIAUX METALLIQUES AERONAUTIQUES PDF Download
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Author: SANDRINE.. BRUNET
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Book Description
LA REALISATION DES PIECES VITALES AERONAUTIQUES DOIT REPONDRE AUX TROIS CRITERES DE QUALITE QUE SONT LA TOLERANCE DIMENSIONNELLE, L'ETAT DE SURFACE ET LA TENUE EN FATIGUE. IL EST DONC IMPORTANT D'ESTIMER L'INFLUENCE DES CONDITIONS DE COUPE SUR L'INTEGRITE D'UNE SURFACE USINEE VIS-A-VIS DE LA FATIGUE. CETTE ETUDE S'EST BASEE SUR L'INVESTIGATION DU DOMAINE DE VALIDITE DE PLUSIEURS COUPLES OUTIL/MATIERE PARAMETRES POUR UNE LOGICIEL DE COUPE OPTIMISEE. AINSI DES ESSAIS DE TOURNAGE EN CHARIOTAGE ONT ETE PRATIQUES SUR L'ACIER 30 CND 16, SUR L'ALLIAGE DE TITANE TA6V ET DE FRAISAGE SUR L'ALLIAGE D'ALUMINIUM 7075 T 7351. LES CONTRAINTES RESIDUELLES ONT ETE ANALYSEES PAR LA METHODE DE LA DIFFRACTION DES RAYONS X. DES ESSAIS DE FATIGUE EN FLEXION PLANE ONDULEE SUR DES EPROUVETTES TOURNEES ET FRAISEES ONT ETE REALISES. DES GAINS IMPORTANTS SUR LA LIMITE D'ENDURANCE POUR LE TOURNAGE DU 30 CND 16 ET LE FRAISAGE EN ROULANT DU 7075 T 7351 PEUVENT ETRE OBTENUS EN FONCTION DES CONDITIONS DE COUPE APPLIQUEES. UNE CORRELATION A PU ETRE ETABLIE ENTRE LES CONTRAINTES RESIDUELLES DE CES DEUX CAS D'USINAGE ET LA TENUE EN FATIGUE. POUR LES DEUX AUTRES CAS, L'ETAT DE SURFACE GEOMETRIQUE GROSSIER EST PREPONDERANT SUR L'ETAT DE SURFACE MECANIQUE ET PENALISE LA TENUE EN FATIGUE DES EPROUVETTES
Author: SANDRINE.. BRUNET
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LA REALISATION DES PIECES VITALES AERONAUTIQUES DOIT REPONDRE AUX TROIS CRITERES DE QUALITE QUE SONT LA TOLERANCE DIMENSIONNELLE, L'ETAT DE SURFACE ET LA TENUE EN FATIGUE. IL EST DONC IMPORTANT D'ESTIMER L'INFLUENCE DES CONDITIONS DE COUPE SUR L'INTEGRITE D'UNE SURFACE USINEE VIS-A-VIS DE LA FATIGUE. CETTE ETUDE S'EST BASEE SUR L'INVESTIGATION DU DOMAINE DE VALIDITE DE PLUSIEURS COUPLES OUTIL/MATIERE PARAMETRES POUR UNE LOGICIEL DE COUPE OPTIMISEE. AINSI DES ESSAIS DE TOURNAGE EN CHARIOTAGE ONT ETE PRATIQUES SUR L'ACIER 30 CND 16, SUR L'ALLIAGE DE TITANE TA6V ET DE FRAISAGE SUR L'ALLIAGE D'ALUMINIUM 7075 T 7351. LES CONTRAINTES RESIDUELLES ONT ETE ANALYSEES PAR LA METHODE DE LA DIFFRACTION DES RAYONS X. DES ESSAIS DE FATIGUE EN FLEXION PLANE ONDULEE SUR DES EPROUVETTES TOURNEES ET FRAISEES ONT ETE REALISES. DES GAINS IMPORTANTS SUR LA LIMITE D'ENDURANCE POUR LE TOURNAGE DU 30 CND 16 ET LE FRAISAGE EN ROULANT DU 7075 T 7351 PEUVENT ETRE OBTENUS EN FONCTION DES CONDITIONS DE COUPE APPLIQUEES. UNE CORRELATION A PU ETRE ETABLIE ENTRE LES CONTRAINTES RESIDUELLES DE CES DEUX CAS D'USINAGE ET LA TENUE EN FATIGUE. POUR LES DEUX AUTRES CAS, L'ETAT DE SURFACE GEOMETRIQUE GROSSIER EST PREPONDERANT SUR L'ETAT DE SURFACE MECANIQUE ET PENALISE LA TENUE EN FATIGUE DES EPROUVETTES
Author: J. Paulo Davim
Publisher: Springer Science & Business Media
ISBN: 1848002130
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 368
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Machining is one of the most important manufacturing processes. Parts manufactured by other processes often require further operations before the product is ready for application. “Machining: Fundamentals and Recent Advances” is divided into two parts. Part I explains the fundamentals of machining, with special emphasis on three important aspects: mechanics of machining, tools, and work-piece integrity. Part II is dedicated to recent advances in machining, including: machining of hard materials, machining of metal matrix composites, drilling polymeric matrix composites, ecological machining (minimal quantity of lubrication), high-speed machining (sculptured surfaces), grinding technology and new grinding wheels, micro- and nano-machining, non-traditional machining processes, and intelligent machining (computational methods and optimization). Advanced students, researchers and professionals interested or involved in modern manufacturing engineering will find the book a useful reference.
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Category : Chemistry
Languages : en
Pages : 388
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Author: Daniel Dudzinski
Publisher: Springer
ISBN:
Category : Crafts & Hobbies
Languages : en
Pages : 512
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3rd international conference on metal cutting and high speed machining.
Author: CHARLES.. OMAN NONGA
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Languages : fr
Pages : 229
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L'ETUDE DE L'ETAT DE SURFACE ET DE CONTRAINTES RESIDUELLES, DEUX DES PRINCIPALES CARACTERISTIQUES QUI ONT UNE INFLUENCE SUR LA TENUE A LA FATIGUE DES PIECES, EST FAITE DE MANIERE PREVISIONNELLE POUR LES MATERIAUX COMPOSITES A MATRICE METALLIQUE (CMM). L'ETUDE PARAMETRIQUE DU GRENAILLAGE A PERMIS DE DETERMINER L'INFLUENCE DU CHOC DES BILLES SUR LA MICROSTRUCTURE SUPERFICIELLE ET LA RUGOSITE INDUITE DANS UN COMPOSITE A MATRICE METALLIQUE. A PARTIR DES OBSERVATIONS MICROSCOPIQUES ET DES MESURES; DE CONTRAINTES RESIDUELLES, DE LA PROFONDEUR PRECONTRAINTE ET DE LA RUGOSITE SUR LES ECHANTILLONS TRAITES, LES INTERVALLES OPTIMAUX DES DIFFERENTS PARAMETRES ONT ETE FIXES. UN MODELE THEORIQUE ANALYTIQUE DEVELOPPE PARALLELEMENT, PERMET DE PREVOIR LES CONTRAINTES RESIDUELLES DE GRENAILLE. UNE COMPARAISON ENTRE LES RESULTATS DE CE MODELE ET LES EXPERIENCES, DONNE UNE CONFRONTATION INTERESSANTE. GRACE AUX ESSAIS DE COUPE PAR FRAISAGE, A L'AIDE DES OUTILS EN CARBURE, LES LIMITES DES PARAMETRES SUIVANTS ONT ETE DEFINIES : LA VITESSE DE COUPE, LA PROFONDEUR DE PASSE ET L'AVANCE PAR DENT. QUATRE GROUPES D'ECHANTILLONS (FRAISES, GRENAILLES, POLIS, GRENAILLES ET POLIS) OBTENUS A PARTIR DES CONDITIONS DE FRAISAGE ET DE GRENAILLAGE PREALABLEMENT DEFINIES, ONT SUBI DES ESSAIS DE FATIGUE EN FLEXION TROIS POINT (R=0,1) ET DES ESSAIS DE RELAXATION. LES RESULTATS OBTENUS MONTRENT QUE LES PIECES FRAISEES ET LES PIECES GRENAILLEES ONT DES LIMITES D'ENDURANCE EGALES ; PAR CONTRE, LES DIFFERENCES SONT OBSERVEES SUR LES PIECES DE REFERENCE POLIES ; CE RESULTAT MONTRE L'INFLUENCE DE L'ETAT DE SURFACE SUR LA TENUE EN FATIGUE DES CMM. LES ESSAIS DE RELAXATION REALISES, MONTRENT QUE LES CONTRAINTES RESIDUELLES INTRODUITES DANS LES CMM EVOLUENT EN FONCTION DU NOMBRE DE CYCLES, DU NIVEAU ET DU SIGNE DU CHARGEMENT COMME POUR LE MATERIAU NON RENFORCE
Author: ADIL MASOOD.. ALAM
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Languages : fr
Pages : 208
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DANS LA PLUPART DES CAS DE RUPTURE EN FATIGUE, LES FISSURES SE DEVELOPPENT A PARTIR DE LA SURFACE OU D'UNE ZONE TRES PROCHE DE LA SURFACE DES PIECES. CETTE SURFACE JOUE DONC UN ROLE IMPORTANT DANS LA TENUE DES PIECES SOUMISES A UN ENDOMMAGEMENT PAR FATIGUE. LES PARAMETRES GENERALEMENT RETENUS POUR DEFINIR L'ETAT DE SURFACE SONT LA RUGOSITE, LES CONTRAINTES RESIDUELLES ET LA DURETE SUPERFICIELLE. CET ETAT DE SURFACE DEPEND DU MODE DE FABRICATION ET DE LA GAMME D'USINAGE DES PIECES. AINSI DANS LE CADRE DE CETTE THESE, L'INFLUENCE DES CONDITIONS DE TOURNAGE SUR L'ETAT DE SURFACE D'UN ACIER A42 A ETE ETUDIEE COMME UN PREALABLE A L'ETUDE DE L'INFLUENCE DE L'ETAT DE SURFACE SUR LA TENUE EN FATIGUE DE CE MATERIAU. FACE A LA DIVERSITE DES PARAMETRES MACHINE-OUTIL EN TOURNAGE, LA TECHNIQUE DU PLAN D'EXPERIENCES A ETE UTILISEE. DE NOUVEAUX MODELES EMPIRIQUES RELIANT LA RUGOSITE ET LES CONTRAINTES RESIDUELLES AUX PARAMETRES DE TOURNAGE ONT ETE PROPOSEES. LES GAMMES DE TOURNAGE CREANT DES COMBINAISONS EXTREMES DES CARACTERISTIQUES DE L'ETAT DE SURFACE DES PIECES, ONT ETE CHOISIES POUR FABRIQUER LES EPROUVETTES DE FATIGUE. LES ESSAIS DE FATIGUE EN TRACTION-COMPRESSION ONT ETE EFFECTUES SUR CINQ SERIES D'EPROUVETTES REPRESENTANT CHACUNE UNE GAMME D'USINAGE DIFFERENTE. LE RESULTAT DES ESSAIS N'A PAS DONNE DE RELATION IMMEDIATE ENTRE LA RUGOSITE OU LES CONTRAINTES RESIDUELLES ET LE NOMBRE DE CYCLES A RUPTURE EN FATIGUE. LES OBSERVATIONS METALLOGRAPHIQUES ONT INDIQUE DANS LA SOUS-COUCHE DES SURFACES USINEES LA PRESENCE D'UNE ZONE DEFORMEE PLASTIQUEMENT DUE A L'ACTION DE L'OUTIL COUPANT. L'EPAISSEUR DE CETTE ZONE SOUS LA SURFACE DE L'EPROUVETTE VARIE AVEC LA GAMME DE TOURNAGE UTILISEE POUR CREER CETTE SURFACE. LA DUREE DE VIE EN FATIGUE DES EPROUVETTES SEMBLE AUGMENTER EN PROPORTION AVEC L'EPAISSEUR DE LA ZONE DEFORMEE PLASTIQUEMENT. CE PHENOMENE EST DECRIT PAR UN MODELE BASE SUR L'INFLUENCE DE LA TAILLE DE GRAINS SUR LA TENUE EN FATIGUE DES MATERIAUX. LE NOMBRE DE CYCLES A RUPTURE CALCULE A L'AIDE DU MODELE CONFIRME LA TENDANCE DE LA DUREE DE VIE EN FATIGUE A AUGMENTER AVEC L'EPAISSEUR DE LA ZONE DEFORMEE PLASTIQUEMENT.
Author: Kamel Moussaoui
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Languages : fr
Pages : 184
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Book Description
L'objectif de cette étude est de décrire l'influence de l'usinage sur la durée de vie en fatigue de pièces aéronautiques en alliage de titane (Ti6Al4V). L'approche proposée comporte trois étapes principales. Dans la première étape, nous étudions l'influence de l'usinage sur l'intégrité de surface. C'est un problème multivariable et complexe, et pour le résoudre nous avons utilisé la méthode des plans d'expériences. Cette méthode a permis de mettre en évidence les paramètres d'usinage influents sur l'intégrité de surface. La seconde étape s'attache à étudier l'influence de l'intégrité de surface sur la durée de vie en fatigue. L'influence prépondérante des contraintes résiduelles en surface sur la durée de vie en fatigue a été observée. En effet, elles semblent être un bon indicateur permettant de prédire et d'optimiser la durée de vie en fatigue. La troisième étape s'attache à développer l'articulation des deux étapes précédentes pour optimiser la durée de vie en fatigue à partir des paramètres d'usinage. Des essais ont été menés avec des conditions d'usinage optimisées. La durée de vie en fatigue a été multipliée par un facteur 2,7 par rapport aux conditions industrielles standards. Avec cette dernière étape, nous définissons une nouvelle stratégie d'usinage, à contre courant des tendances actuelles, qui consiste à réaliser l'usinage en une seule passe avec de faibles vitesses de coupe et une profondeur de passe importante.
Author: Hicham Gadouini
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Languages : fr
Pages : 217
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Cette thèse est consacrée à l'étude de l'influence des défauts sur le comportement en fatigue multiaxiale des matériaux métalliques. L'objectif étant de mettre en place une méthodologie pour le calcul de la durée de vie d'un ressort de suspension automobile dont le matériau initial contient des défauts d'élaboration. Cette méthologie doit prendre en compte les aspects liés au procédé de fabrication des ressorts, notamment les contraintes résiduelles, ainsi que les spécificités du chargement cyclique du ressort et en particulier la présence d'une contrainte moyenne due au poids du véhicule. Une étude expérimentale nous a permis d'évaluer l'influence de la contrainte moyenne sue la tenue en fatigue dans le cas d'un acier contenant des défauts. En se basant sur ces résultats, une méthode du calcul de la durée de vie est proposée. Cette méthode utilise un critère de fatigue multiaxiale basé sur la distribution des contraintes autour du défaut qui sont calculés à deux échelles : la structure et un volume élémentaire sollicité entourant le défaut. L'étude montre que le gradient des contraintes est une grandeur pertinente pour caractériser l'influence d'un défaut sur la limite d'influence d'un défaut sur la limite d'endurance du matériau. En plus, l'utilisation de l'écrouissage cinématique non linéaire permet de prendre en compte l'effet des contraintes moyennes sur la tenue en fatigue. Les confrontations des prédictions du critère et des résultats d'essais expérimentaux sur éprouvette et sur ressort sont détaillées dans ce manuscrit et des perspectives sont alors annoncées.
Author: Florence Sanchez
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Languages : fr
Pages : 205
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L’objectif de cette étude est de caractériser l’effet de l’oxydation anodique chromique et de l’usinage chimique sur le comportement en fatigue d’alliages d’aluminium. Les essais de fatigue sont conduits à rapport R égal à 0 ,1 sur diverses géométriques d’éprouvettes en alliages 2024 et 7175. La détermination des facteurs conditionnant la résistance en fatigue s’appuie sur la caractérisation de la microstructure des matériaux et celle des surfaces après les traitements selon des critères de géométrie (facteur de concentration de contrainte), de contraintes résiduelles et de topographie (rugosité). L’oxydation anodique chromique conduit à un abaissement et un nivellement des contraintes à rupture par rapport aux éprouvettes non traitées. Les performances en fatigue après ce traitement sont à associer d’une part aux concentrations de contraintes locales générées par les piqûres développées lors des décapages et, d’autre part à la présence de fissures dans la couche d’oxyde apparues lors du cycle d’effort. De plus, des comportements différents à l’anodisation sont mis en évidence selon l’alliage. La résistance en fatigue après l’usinage chimique dépend de nombreux paramètres opératoires. La topographie de la surface générée par ce procédé semble être le facteur prépondérant pour le comportement en fatigue. Par ailleurs, la présence de placage provoque une diminution des contraintes à rupture par rapport au matériau non plaqué d’autant plus élevée que la contrainte appliquée est faible. La réalisation d’un traitement d’OAC après usinage chimique provoque, de la même manière que dans le cas d’usinage mécanique, un nivellement des performances en fatigue. L’anodisation chromique conduit à une chute des contraintes à rupture qui augmente avec la contrainte appliquée. Les comportements en fatigue des éprouvettes fond d’alvéole usinées chimiquement et traitées ou non par OAC deviennent équivalents au delà d’une certaine durée de vie.
Author: Foued Abroug
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Languages : fr
Pages : 0
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Book Description
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.
