Fissuration par fatigue et ténacité d'alliages d'aluminium 2xxx à 223K PDF Download
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Book Description
Cette thèse concerne l'étude des mécanismes de propagation des fissures de fatigue dans des alliages légers type 2xxx (Al-Cu-Mg) utilisés pour les intrados d'ailes d'avions. Un nouveau dispositif expérimental a été réalisé pour conduire des essais sous divers environnements - vide secondaire, air ambiant, air sec (point de rosée de -50°C) et air sec et froid – en opérant sous humidité résiduelle et température simulant l'atmosphère à une altitude de 10 Km. Un effet important de l'environnement a été mis en évidence sous air froid avec des vitesses de fissuration 20 fois plus lentes qu'à l'air ambiant sur les alliages mûris à l'ambiante. Par contre aucun effet n'est observé sur les alliages revenus au pic de dureté. Ces effets sont reliés à un chemin de propagation de nature cristallographique favorisé par les environnements très secs dans les états sous revenus qui génère des propagations ralenties induites par les effets de barrières aux joints de grain conjugués à des déviations et branchements des fissures. Les observations par microscopie électronique en transmission montrent une localisation de la déformation dans un système de plans de glissement unique dans chaque grain le long du front de fissure. Les mécanismes associés aux différents environnements sont décrits à l'aide d'un modèle préexistant pour les alliages métalliques. Finalement, un modèle de zone cohésive est développé pour décrire la propagation des fissures de fatigue dans les alliages légers à l'ambiante. Les simulations s'avèrent en bon accord avec les résultats expérimentaux. Sur le plan industriel, ces résultats montrent la possibilité d'accroître les estimations de durées de vie pour les vols à haute altitude en utilisant des alliages vieillis naturellement.
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Cette thèse concerne l'étude des mécanismes de propagation des fissures de fatigue dans des alliages légers type 2xxx (Al-Cu-Mg) utilisés pour les intrados d'ailes d'avions. Un nouveau dispositif expérimental a été réalisé pour conduire des essais sous divers environnements - vide secondaire, air ambiant, air sec (point de rosée de -50°C) et air sec et froid – en opérant sous humidité résiduelle et température simulant l'atmosphère à une altitude de 10 Km. Un effet important de l'environnement a été mis en évidence sous air froid avec des vitesses de fissuration 20 fois plus lentes qu'à l'air ambiant sur les alliages mûris à l'ambiante. Par contre aucun effet n'est observé sur les alliages revenus au pic de dureté. Ces effets sont reliés à un chemin de propagation de nature cristallographique favorisé par les environnements très secs dans les états sous revenus qui génère des propagations ralenties induites par les effets de barrières aux joints de grain conjugués à des déviations et branchements des fissures. Les observations par microscopie électronique en transmission montrent une localisation de la déformation dans un système de plans de glissement unique dans chaque grain le long du front de fissure. Les mécanismes associés aux différents environnements sont décrits à l'aide d'un modèle préexistant pour les alliages métalliques. Finalement, un modèle de zone cohésive est développé pour décrire la propagation des fissures de fatigue dans les alliages légers à l'ambiante. Les simulations s'avèrent en bon accord avec les résultats expérimentaux. Sur le plan industriel, ces résultats montrent la possibilité d'accroître les estimations de durées de vie pour les vols à haute altitude en utilisant des alliages vieillis naturellement.
Author: Claude Bathias Publisher: John Wiley & Sons ISBN: 1118623371 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 415
Book Description
The design of mechanical structures with improved and predictable durability cannot be achieved without a thorough understanding of the mechanisms of fatigue damage and more specifically the relationships between the microstructure of materials and their fatigue properties. Written by leading experts in the field, this book (which is complementary to Fatigue of Materials and Structures: Application to Damage and Design, also edited by Claude Bathias and André Pineau), provides an authoritative, comprehensive and unified treatment of the mechanics and micromechanisms of fatigue in metals, polymers and composites. Each chapter is devoted to one of the major classes of materials or to different types of fatigue damage, thereby providing overall coverage of the field. The book deals with crack initiation, crack growth, low-cycle fatigue, gigacycle fatigue, shorts cracks, fatigue micromechanisms and the local approach to fatigue damage, corrosion fatigue, environmental effects and variable amplitude loadings, and will be an important and much used reference for students, practicing engineers and researchers studying fracture and fatigue in numerous areas of mechanical, structural, civil, design, nuclear, and aerospace engineering as well as materials science.
Author: Subra Suresh Publisher: Cambridge University Press ISBN: 9780521578479 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 708
Book Description
Written by a leading researcher in the field, this revised and updated second edition of a highly successful book provides an authoritative, comprehensive and unified treatment of the mechanics and micromechanisms of fatigue in metals, non-metals and composites. The author discusses the principles of cyclic deformation, crack initiation and crack growth by fatigue, covering both microscopic and continuum aspects. The book begins with discussions of cyclic deformation and fatigue crack initiation in monocrystalline and polycrystalline ductile alloys as well as in brittle and semi-/non-crystalline solids. Total life and damage-tolerant approaches are then introduced in metals, non-metals and composites followed by more advanced topics. The book includes an extensive bibliography and a problem set for each chapter, together with worked-out example problems and case studies. This will be an important reference for anyone studying fracture and fatigue in materials science and engineering, mechanical, civil, nuclear and aerospace engineering, and biomechanics.
Author: W. Barry Lisagor Publisher: ASTM International ISBN: 0803112769 Category : Alloys Languages : en Pages : 540
Book Description
Papers included topics of phenomena, basic mechanisms, modeling, test methodologies, materials performance, engineering applications and service experience and failures and reflects the current emphasis with regard to material/environment systems.
Author: K.S. Ravichandran Publisher: Elsevier ISBN: 0080569706 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 511
Book Description
This book contains the fully peer-reviewed papers presented at the Third Engineering Foundation Conference on Small Fatigue Cracks, held under the chairmanship of K.S. Ravichandran and Y. Murakami during December 6-11, 1998, at the Turtle Bay Hilton, Oahu, Hawaii. This book presents a state-of-the-art description of the mechanics, mechanisms and applications of small fatigue cracks by most of the world's leading experts in this field. Topics ranging from the mechanisms of crack initiation, small crack behavior in metallic, intermetallic, ceramic and composite materials, experimental measurement, mechanistic and theoretical models, to the role of small cracks in fretting fatigue and the application of small crack results to the aging aircraft and high-cycle fatigue problems, are covered.
Author: Mike R. Winstone Publisher: CRC Press ISBN: Category : Science Languages : en Pages : 336
Book Description
This is the fourth in a series of international conferences on the Microstructure of High Temperature Materials and the first to exclusively focus on the microstructure and properties of titanium alloys. Papers demonstrating the exploitation of these alloys in a wide range of commercial high temperature applications from the automotive to the aerospace industries were presented.
Author: Cédric Gasquères
Author: Cédric Gasquères
Author: Claude Bathias
Author: Subra Suresh
Author: W. Barry Lisagor
Author: K.S. Ravichandran
Author: Jeffrey Tse-wei Fong
Author: Jeffrey T. Fong
Author: I. Milne
Author: Robert O. Ritchie
Author: Mike R. Winstone