APPLICATION DE LA DIFFRACTION DES RAYONS X A L'ETUDE DE LA RUPTURE PAR FATIGUE SUR UN ALLIAGE D'ALUMINIUM PDF Download
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Author: ALICE.. LI Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 124
Book Description
LE BUT DE CETTE ETUDE EST DE CARACTERISER, PAR LA METHODE DE DIFFRACTION DES RAYONS X, LE NIVEAU DES CONTRAINTES RESIDUELLES ET DE L'ECROUISSAGE SUR LES PIECES ROMPUES PAR PROPAGATION DE FISSURE EN FATIGUE SUR UN ALLIAGE D'ALUMINIUM 7175 T7351. DANS UNE PARTIE PRELIMINAIRE, UNE CALIBRATION ENTRE LA DEFORMATION PLASTIQUE IMPOSEE ET LA LARGEUR DE PIC DE DIFFRACTION A ETE EFFECTUEE ET L'INFLUENCE DE LA RUGOSITE DE SURFACE SUR LA DETERMINATION DE CONTRAINTE PAR DRX A ETE MISE EN EVIDENCE PAR EXPERIMENTATION, SUR LA SURFACE DE RUPTURE, LES EFFETS DES CONDITIONS DE CHARGE CYCLIQUE, DE LA RUGOSITE DE SURFACE DE RUPTURE ET LA FERMETURE DE FISSURE SUR LES DISTRIBUTIONS DE CONTRAINTE RESIDUELLE ET DE L'ECROUISSAGE ONT ETE MIS EN EVIDENCE. DANS LES SOUS-COUCHES DE RUPTURE, LES TROIS STADES D'EVOLUTION DE CONTRAINTES RESIDUELLES EN FONCTION DE LA PROFONDEUR ONT ETE DISCUTES EN TENANT COMPTE DES EFFETS DES CONDITIONS DE CHARGE CYCLIQUE, DE LA RUGOSITE DE SURFACE DE PIECE ROMPUE ET DE LA FERMETURE DE FISSURE. LES DEFORMATIONS PLASTIQUES EQUIVALENTES ONT ETE ESTIMEES PAR L'INTERMEDIAIRE DE LA LARGEUR DE PIC DE DIFFRACTION DES RAYONS X. LES VALEURS DE TAILLE DE ZONE PLASTIQUE MONOTONE TROUVEES A PARTIR DES EVOLUTIONS DE CONTRAINTE RESIDUELLE ET DE LA LARGEUR DE PIC CORRESPONDENT BIEN A CELLES EVALUEES PAR LE MODELE DE LEVY
Author: ALICE.. LI Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 124
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LE BUT DE CETTE ETUDE EST DE CARACTERISER, PAR LA METHODE DE DIFFRACTION DES RAYONS X, LE NIVEAU DES CONTRAINTES RESIDUELLES ET DE L'ECROUISSAGE SUR LES PIECES ROMPUES PAR PROPAGATION DE FISSURE EN FATIGUE SUR UN ALLIAGE D'ALUMINIUM 7175 T7351. DANS UNE PARTIE PRELIMINAIRE, UNE CALIBRATION ENTRE LA DEFORMATION PLASTIQUE IMPOSEE ET LA LARGEUR DE PIC DE DIFFRACTION A ETE EFFECTUEE ET L'INFLUENCE DE LA RUGOSITE DE SURFACE SUR LA DETERMINATION DE CONTRAINTE PAR DRX A ETE MISE EN EVIDENCE PAR EXPERIMENTATION, SUR LA SURFACE DE RUPTURE, LES EFFETS DES CONDITIONS DE CHARGE CYCLIQUE, DE LA RUGOSITE DE SURFACE DE RUPTURE ET LA FERMETURE DE FISSURE SUR LES DISTRIBUTIONS DE CONTRAINTE RESIDUELLE ET DE L'ECROUISSAGE ONT ETE MIS EN EVIDENCE. DANS LES SOUS-COUCHES DE RUPTURE, LES TROIS STADES D'EVOLUTION DE CONTRAINTES RESIDUELLES EN FONCTION DE LA PROFONDEUR ONT ETE DISCUTES EN TENANT COMPTE DES EFFETS DES CONDITIONS DE CHARGE CYCLIQUE, DE LA RUGOSITE DE SURFACE DE PIECE ROMPUE ET DE LA FERMETURE DE FISSURE. LES DEFORMATIONS PLASTIQUES EQUIVALENTES ONT ETE ESTIMEES PAR L'INTERMEDIAIRE DE LA LARGEUR DE PIC DE DIFFRACTION DES RAYONS X. LES VALEURS DE TAILLE DE ZONE PLASTIQUE MONOTONE TROUVEES A PARTIR DES EVOLUTIONS DE CONTRAINTE RESIDUELLE ET DE LA LARGEUR DE PIC CORRESPONDENT BIEN A CELLES EVALUEES PAR LE MODELE DE LEVY
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L'objectif de ce travail concerne l'étude du cumul de sollicitations (i.e. chargements séquentiels) de choc et de fatigue sur alliages d'aluminium. De nouveau dispositifs de mesure de l'effort (inspiré de la technologie Hopkinson) et d'interruption d'essai sont développés et mis en place sur le banc de rupture en dynamique. Les matériaux d'étude (2017A-T3 et 5454-O) sont premièrement caractérisés pour les sollicitations de base : chargement uni-axiaux de traction-compression en fatigue dans le domaine de l'endurance (Vibrophore) et de traction par choc à 5 m.s-1 (Roue à inertie), conduisant à une vitesse de déformation de 300 s-1. Diverses configurations de préchargements de fatigue et de traction (quasi-statique et dynamique) sont réalisées avant d'étudier les comportements résiduels au choc et en fatigue respectivement. La synchronisation d'un système de visualisation multi-caméras CCD au signal d'effort de la roue permet l'obtention d'informations qualitatives et quantitatives du processus de déformation à rupture (temps d'apparition et de développement du phénomène de striction ; contrainte, déformation et vitesse de déformation longitudianles). Cette étude révèle une importante différence d'effet mémoire entre les deux matériaux. Quel que soit la séquence de cumul réalisée, fatigue-choc ou choc-fatigue, l'alliage 2017-T3 montre une forte sensibilité au préchargement...
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La construction aéronautique et aérospatiale nécessite l'utilisation de matériaux alliant légèreté et hautes caractéristiques mécaniques, aussi bien en sollicitations statiques qu'en sollicitations dynamiques. Dans ce cas, l'étude de comportement en fatigue des matériaux utilisés devient très importante. Les alliages d'aluminium à haute résistance du type 2024 et 7075 répondent bien à ces critères et sont par conséquent employés dans la plupart des cas. De plus, ces alliages sont bien souvent grenaillés dans le but d'améliorer leur tenue à la fatigue. L'objet de cette recherche sera donc d'étudier simultanément les contraintes résiduelles (répartition et évolutions des macrocontraintes et des microdéformations) et la microstructure dans la peau d'éprouvettes en alliages d'aluminium, ceci afin de déterminer leurs influences respectives sur le nombre de cycles à l'amorçage. De cette recherche, on essaiera de dégager l'influence de la répartition des contraintes internes, du type de sollicitations, de la gamme de traitement de surface et par la suite, de faire intervenir un plus grand nombre de paramètres dans l'évaluation de la durée de vie résiduelle de pièces en service.
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L'ALUMINIUM-LITHIUM EST PARTICULIEREMENT INTERESSANT POUR LES INDUSTRIES AEROSPATIALES DU FAIT DE SA DENSITE REDUITE ET DU GAIN EN RESISTANCE MECANIQUE. UN NOUVEL ALLIAGE A ETE DEVELOPPE RECEMMENT, LE 2091, AFIN DE REUNIR DES PROPRIETES DE RESISTANCE A L'ENDOMMAGEMENT, A LA CORROSION SOUS CONTRAINTE ET DE TENACITE. CEPENDANT, AVANT D'INTRODUIRE CE NOUVEAU MATERIAU DANS LA FABRICATION DES AVIONS, ON DOIT PRENDRE SOIN D'ETUDIER PRECISEMENT SON COMPORTEMENT EN FATIGUE, PARTICULIEREMENT APRES LE GRENAILLAGE, QUI EST UN TRAITEMENT GENERALEMENT UTILISE POUR ACCROITRE LA DUREE DE VIE DE PIECES SOLLICITEES CYCLIQUEMENT. DES TESTS DE FLEXION TROIS POINTS ONDULEE ONT ETE CONDUITS SUR CET ALLIAGE GRENAILLE. LES EPROUVETTES ONT ETE USINEES DANS DES TOLES FINES, GRENAILLEES ET FATIGUEES SOUS CHARGE D'AMPLITUDE CONSTANTE (R=0,1). LES CONTRAINTES RESIDUELLES ONT ETE PRINCIPALEMENT EVALUEES EN SURFACE ET EN PROFONDEUR PAR LA DIFFRACTION DES RAYONS X ET LES COUCHES SUPERFICIELLES ONT ETE ENLEVEES PAR POLISSAGE ELECTROCHIMIQUE. LES DONNEES BRUTES ONT ETE CORRIGEES AFIN DE TENIR COMPTE DE LA REDISTRIBUTION DES CONTRAINTES DURANT LE POLISSAGE. PAR AILLEURS, CET ALLIAGE CONTIENT QUINZE POUR CENT DE PRECIPITES INTERMETALLIQUES. LES CONTRAINTES EVALUEES PAR DIFFRACTION DES RAYONS X SUR LA PHASE ALPHA DE L'ALUMINIUM DIFFERENT DES CONTRAINTES MACROSCOPIQUES. UN PROGRAMME BASE SUR UN MODELE MICROMECANIQUE A ETE DEVELOPPE AFIN DE CORRIGER LES DONNEES MESUREES. LES PROFILS DE CONTRAINTES, OBTENUS PAR CETTE PROCEDURE SONT COMPARES A CEUX OBTENUS PAR UNE AUTRE METHODE EXPERIMENTALE MECANIQUE ET A CEUX CALCULES PAR UNE MODELISATION THEORIQUE DU GRENAILLAGE. LE GRENAILLAGE AMELIORE LA DUREE DE VIE DU MATERIAU MAIS LES CONTRAINTES RESIDUELLES SUPERFICIELLES SONT PARTIELLEMENT RELAXEES DURANT LES PREMIERS CYCLES
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Le but de cette étude est la prédiction de la durée de vie à l'initiation de la fissure d'un contact acier/aluminium sous la sollicitation de fretting fatigue. La prédiction des durées de vie a été déterminée à l'amorçage des fissures en fonction des différents chargements appliqués. Un dispositif expérimental adapté sur un banc d'essai multiaxial de fatigue a été mis au point. Des essais ont été réalisés sur un alliage d'aluminium de la série 6082T6. Les résultats obtenus montrent un abattement de la durée de vie par rapport à la fatigue classique. La modélisation par éléments finis a été menée en utilisant un code de calcul Abaqus. Les champs de contraintes et de déformations identifiés ont été utilisés sur différents critères de fatigue multiaxiale basés sur les plans critiques. Les résultats de la prédiction donne une sous estimation de la durée de vie en fretting fatigue. Ceci est dû aux forts gradients présents dans la zone de contact. La prédiction a été améliorée par couplage d'une méthode de champs moyens avec les critères de fatigue multiaxiale. Les estimations obtenues présentent une bonne corrélation avec les résultats expérimentaux. Néanmoins, la taille de la zone d'élaboration optimale semble dépendre du critère de fatigue multiaxiale utilisé et des conditions de chargement appliquées. Cette zone ne semble pas être liée directement avec la microstructure pour le matériau étudié.Dans une structure les sollicitations sont variables. La démarche ci-dessus a été couplée avec deux lois d'endommagement: loi de Miner et loi dite de la contrainte endommagée pour la prédiction avec des chargements par blocs. Les prédictions obtenues sont satisfaisantes.
Author: Hua TAO Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 138
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La présente recherche porte sur l'étude de l'endurance des alliages de Titane, TA6V PQ et Ti-6246, et des alliages d'Aluminium, AL-Li 8090-T851 et 2219-T852, en fatigue vibratoire cryogénique.Trois machines sont développées afin de réaliser des essais de fatigue à très haute fréquence, f=20kHz, aux températures cryogéniques avec un rapport de charge R variable. les résultats obtenus confirment qu'aux températures cryogéniques, la résistance à la fatigue augmente avec l'abaissement de température, mais nos études à très grand nombre de cycles ont montré pour la première fois qu'il n'existe pas une asymptote horizontale sur la courbe de Wöhler mais seulement un seuil ; il n'y a pas d'influence évidente du fluide de refroidissement et de la fréquence ; le mécanisme de l'amorçage des fissures est principalement interne ; la microstructure a une influence importante sur l'amorçage donc sur l'endurance des alliages de titane. L'amorçage des éprouvettes du TA6V àR =0.1 est en forme de microfissures
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Le travail effectué a concerné l'étude du traitement par choc-laser d'alliages d'aluminium utilisés industriellement afin d'améliorer leurs performances en fatigue. Le choc-laser est un nouveau traitement de surface purement mécanique utilisant l'énergie thermique d'une lumière-laser pour la création d'un plasma superficiel à haute-pression, la détente du plasma créant un transfert d'impulsion mécanique (=ondes de choc) dans la cible et de la déformation plastique. Le laser solide Verre dopé Néodyme (=1,06 m) du LALP a permis de générer des pressions d'impact comprises entre 0 et 3 GPa pour un mode de confinement du plasma par de l'eau ; ce qui autorise le traitement de tous les alliages d’aluminium connus par dépassement des limites d'élasticité sous choc (= d'Hugoniot) des alliages. Nous avons en premier lieu analysé expérimentalement la propagation des ondes de choc dans les alliages d’aluminium étudiés (AS7GO3, AS12UNG, 7075) et comparé les résultats obtenus (limites d'Hugoniot, profondeurs plastifiées) avec un code de simulation numérique. Les effets mécaniques induits par le traitement ont été analysés à travers : les champs de contraintes résiduelles (surface et profondeur), les enfoncements résiduels, le microdurcissement des surfaces... Les mesures de contraintes résiduelles nous ont permis de définir des conditions de flux propres à chaque alliage afin de traiter des éprouvettes de fatigue entaillées simulant des concentrations de contrainte réelles. Les résultats de fatigue font état de gains de +20 à +35 % sur la limite d'endurance en flexion 3 points à R=0,1 des éprouvettes. Ces gains sont associés à une augmentation de la phase d'amorçage des fissures (détection électrique de l'amorçage). Comparativement, un grenaillage de précontrainte a donné de moins bons résultats en fatigue sur 7075 en raison principalement de l'état de surface et des faibles profondeurs plastifiées.
Author: Bin Xing Publisher: ISBN: Category : Languages : fr 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: ALICE.. LI
Author: ALICE.. LI
Author: Mathieu Lambert
Author: Jean-Pierre Bonnafé
Author: BERTRAND.. REYNIER
Author: Amar Belloula
Author: Gilles Pomey
Author: Hua TAO
Author: Patrice Peyre
Author: Bin Xing
Author: Mustapha Khadhraoui