Etude de la propagation des fissures de fatigue dans les matériaux métalliques et des conséquences des processus de déformation plastique à fond de fissure PDF Download
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Book Description
L'OBJECTIF DE CE TRAVAIL EST D'ETUDIER LA PROPAGATION DES FISSURES DE FATIGUE DANS QUELQUES MATERIAUX METALLIQUES, REPRESENTATIFS DE TROIS GRANDES FAMILLES D'ALLIAGES, LES ALLIAGES D'ALUMINIUM, LES ACIERS AUSTENITIQUES ET LES ALLIAGES DE TITANE. LES VITESSES DE PROPAGATION SONT CORRELEES A L'ETAT DE CONTRAINTE A FOND DE FISSURE PAR L'INTERMEDIAIRE DU FACTEUR D'INTENSITE DE CONTRAINTE K OU DE L'INTEGRALE J DE RICE. UNE ANALYSE STATISTIQUE DES RESULTATS EXPERIMENTAUX EST DONNEE. ELLE PERMET DE VALIDER LES CORRELATIONS ETABLIES, POUR CHAQUE MATERIAU, ENTRE VITESSE DE PROPAGATION ET ETAT DE CONTRAINTE A FOND DE FISSURE. CETTE THESE MONTRE L'IMPORTANCE DU POINT DE VUE DE LEURS CONSEQUENCES, DES PROCESSUS DE DEFORMATION PLASTIQUE A FOND DE FISSURE. CES PROCESSUS ONT ETE PRINCIPALEMENT ETUDIES SUR UN PLAN EXPERIMENTAL DANS LE CAS DE L'ACIER INOXYDABLE 18-10. LES CONTOURS ET LES DIMENSIONS DES ZONES PLASTIQUES CYCLIQUE ET MONOTONE ONT ETE ANALYSES ET LES RESULTATS CONFRONTES AUX PREVISIONS THEORIQUES. LES PROBLEMES D'OUVERTURE ET DE COMPLAISANCE D'EPROUVETTES FISSUREES ONT ETE ANALYSES. A CE TITE SONT DISTINGUES LES PROCESSUS D'OUVERTURE ELASTIQUE ET D'OUVERTURE PLASTIQUE. CES DERNIERS SONT LIES A L'EXTENSION DE LA ZONE PLASTIQUE A FOND DE FISSURE ET CONDUISENT A UNE OUVERTURE REMANENTE APRES DECHARGEMENT DE L'EPROUVETTE. LES EFFETS DE RETARD, INTRODUITS PAR DES VARIATIONS DE L'INTENSITE DU CHARGEMENT ONT ETE ETUDIES SUR UN PLAN EXPERIMENTAL ET CONFRONTES A DES MODELES THEORIQUES
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L'OBJECTIF DE CE TRAVAIL EST D'ETUDIER LA PROPAGATION DES FISSURES DE FATIGUE DANS QUELQUES MATERIAUX METALLIQUES, REPRESENTATIFS DE TROIS GRANDES FAMILLES D'ALLIAGES, LES ALLIAGES D'ALUMINIUM, LES ACIERS AUSTENITIQUES ET LES ALLIAGES DE TITANE. LES VITESSES DE PROPAGATION SONT CORRELEES A L'ETAT DE CONTRAINTE A FOND DE FISSURE PAR L'INTERMEDIAIRE DU FACTEUR D'INTENSITE DE CONTRAINTE K OU DE L'INTEGRALE J DE RICE. UNE ANALYSE STATISTIQUE DES RESULTATS EXPERIMENTAUX EST DONNEE. ELLE PERMET DE VALIDER LES CORRELATIONS ETABLIES, POUR CHAQUE MATERIAU, ENTRE VITESSE DE PROPAGATION ET ETAT DE CONTRAINTE A FOND DE FISSURE. CETTE THESE MONTRE L'IMPORTANCE DU POINT DE VUE DE LEURS CONSEQUENCES, DES PROCESSUS DE DEFORMATION PLASTIQUE A FOND DE FISSURE. CES PROCESSUS ONT ETE PRINCIPALEMENT ETUDIES SUR UN PLAN EXPERIMENTAL DANS LE CAS DE L'ACIER INOXYDABLE 18-10. LES CONTOURS ET LES DIMENSIONS DES ZONES PLASTIQUES CYCLIQUE ET MONOTONE ONT ETE ANALYSES ET LES RESULTATS CONFRONTES AUX PREVISIONS THEORIQUES. LES PROBLEMES D'OUVERTURE ET DE COMPLAISANCE D'EPROUVETTES FISSUREES ONT ETE ANALYSES. A CE TITE SONT DISTINGUES LES PROCESSUS D'OUVERTURE ELASTIQUE ET D'OUVERTURE PLASTIQUE. CES DERNIERS SONT LIES A L'EXTENSION DE LA ZONE PLASTIQUE A FOND DE FISSURE ET CONDUISENT A UNE OUVERTURE REMANENTE APRES DECHARGEMENT DE L'EPROUVETTE. LES EFFETS DE RETARD, INTRODUITS PAR DES VARIATIONS DE L'INTENSITE DU CHARGEMENT ONT ETE ETUDIES SUR UN PLAN EXPERIMENTAL ET CONFRONTES A DES MODELES THEORIQUES
Author: Philippe Johnson Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 314
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L'étude porte sur la propagation des fissures dans les matériaux métalliques soumis à des chocs repétés. Un dispositif expérimental permet de solliciter des éprouvettes entaillées par des impacts successifs, et les résultats obtenus sur ce dispositif sont comparés à ceux obtenus en fatigue conventionnelle sur une machine hydraulique. L’importante vitesse de déformation générée par les chocs n'affecte pas la propagation des fissures, mais la forme du cycle, une succession de pics d'amplitudes décroissantes, est déterminante. Une attention particulière a été apportée au phénomène de fermeture de fissure
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Cet ouvrage fournit une vision globale des phénomènes responsables de la ruine des matériaux de structure. Il offre une connaissance concrète des mécanismes de rupture afin de prévenir, et donc de combattre, les défaillances des matériaux.
Author: RECHONaman Publisher: Lavoisier ISBN: 2746288052 Category : Languages : en Pages : 306
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Les objectifs de la mécanique de la rupture sont double, d'une part ils concernent la description des champs mécaniques au voisinage de la pointe de la fissure et les énergies qui leur sont associées et d'autre part, ils traitent de l'évaluation de la nocivité d'une fissure en terme de la propagation de celle-ci. Deux champs d'étude constituent la structure de cet ouvrage, l'un relatif à la modélisation de la singularité induite par la pointe d'une fissure qui est relatée dans le premier tome intitulé : Modélisation des champs mécaniques en pointe de fissure et des singularités. Après un premier volume intitulé "Mécanique de la rupture par fissuration", ce deuxième tome traite des critères de propagation et de bifurcation de fissure en milieu élastique et élastoplastique sous des chargements monotones (Rupture fragile) et dynamique (Rupture par Fatigue). Les solutions analytiques obtenues ne peuvent pas être utilisées dans les structures à géométrie et conditions aux limites variées, alors il sera nécessaire de faire appel aux méthodes d'analyse numérique et plus particulièrement à la méthode des éléments finis. Deux chapitres abordent ces applications numériques : l'un, en tome I, relatif à l'introduction au calcul par éléments finis des structures fissurées et l'autre, dans le tome II traitant de la prévision de la rupture par fissuration des éléments de structures métalliques soumises à la fatigue.
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La fatigue est le principal phénomène causant la rupture de structures mécaniques. Pour les très grandes durées de vie, l'amorçage des fissures menant à la rupture des pièces en service passe de la surface au volume. Du fait des difficultés expérimentales, la propagation des fissures internes n'a que très peu été étudiée in situ et en 3D. Il est cependant crucial du point de vue du dimensionnement de connaître le comportement de telles fissures. Dans ces travaux, le suivi in situ de l'amorçage et de la propagation de fissures internes a été réalisé par tomographie aux rayons X (source synchrotron). Premièrement, une méthode de fabrication d'éprouvettes a été élaborée pour permettre de visualiser de manière systématique, non destructive et en 3D la propagation à 20 Hz de fissures internes dans un alliage de titane (Ti-6Al-4V). Un défaut artificiel a pour cela été usiné à la surface d'une tôle laminée de ce matériau. Une seconde tôle, placée sur la première, a été soudée par diffusion au frittage flash, permettant ainsi de rendre le défaut volumique. Des essais de fatigue in situ ont permis de montrer le rôle crucial de l'environnement (vide) ainsi que, dans une moindre mesure, celui de la texture cristallographique sur les vitesses de propagation des fissures internes. Deuxièmement, une machine de fatigue ultrasonique (fréquence de cyclage de 20 kHz) permettant de réaliser des essais in situ au synchrotron a été utilisée pour étudier la propagation 3D de fissures internes dans des éprouvettes d'alliage d'aluminium A357-T6 contenant un défaut interne artificiel. L'obtention préalable de la distribution 3D des grains par tomographie en contraste de diffraction (DCT) a permis d'étudier les mécanismes d'interaction entre la microstructure et le chemin de fissuration en 3D.
Author: Dominique François Publisher: EDP Sciences ISBN: 2759802396 Category : Technology & Engineering Languages : fr Pages : 256
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Cet ouvrage traite de l'endommagement des matériaux sous de nouveaux angles comme l'ordre et le désordre, la demande industrielle ou l'incidence des connaissances concernant les endommagements sur la maintenance. Un nouveau traitement de cette problématique hautement stratégique au plan industriel, économique et scientifique.
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ANALYSE PAR DES MOYENS NUMERIQUES DES CARACTERISTIQUES DES CONTRAINTES ET DES DEFORMATIONS EN FOND DE FISSURE LORSQU'ON TIENT COMPTE DE LA PLASTICITE. ETUDE DES PROBLEMES LIES A LA FISSURE FIXE: RAPPEL DE LA MECANIQUE DE RUPTURE DANS UN MILIEU ELASTIQUE; NATURE DES SINGULARITES, PRESENTATION DES DIFFERENTES FORMULATIONS DE L'INTEGRALE J. PRISE EN COMPTE DES DEFORMATIONS PLASTIQUES. CALCUL DE L'INTEGRALE J SELON RICE EN ADOPTANT UNE LOI DE DEFORMATION, EN ADOPTANT LA LOI INCREMENTALE. VERIFICATION PAR LE CALCUL NUMERIQUE DES RESULTATS DE RICE. PRISE EN COMPTE DE LA PLASTICITE DANS LE CAS GENERAL, FISSURE MOBILE. DISCUSSION DES PROBLEMES LIES A LA PROPAGATION, DE LA DISTRIBUTION DES CONTRAINTES ET DES DEFORMATIONS. APPLICATION DES RESULTATS PRECEDENTS A LA FATIGUE. (ENPC)
Author: Mohammed Ghammouri Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 209
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L'ETUDE DU DOMMAGE EN FATIGUE PLASTIQUE A ETE ABORDEE SUR LE CUIVRE POLYCRISTALLIN EN PRENANT EN COMPTE DIFFERENTES CARACTERISTIQUES COMME LA TAILLE DE LA FISSURE PRINCIPALE, LA DISTRIBUTION EN LONGUEUR DES FISSURES SECONDAIRES, LA DENSITE TOTALE DES MICROFISSURES, LA STRUCTURE INTERNE DU MATERIAU, L'OBJECTIF ETANT DE DETERMINER L'IMPORTANCE RELATIVE DE CES FACTEURS SUR LA DUREE DE VIE. POUR CHAQUE AMPLITUDE DE DEFORMATION ETUDIEE (DE 3.10##4 A 5.10##3), LA STRUCTURE DE DISLOCATIONS ET SON EVOLUTION AU COURS D'UN CYCLAGE PROLONGE SOUS VIDE A ETE CARACTERISEE ET QUANTIFIEE. L'EVOLUTION DU DOMMAGE DANS L'AIR A LA TEMPERATURE AMBIANTE A ETE ETABLIE POUR LES ESSAIS A AMPLITUDE CONSTANTE. IL A AINSI ETE MONTRE QUE L'AMORCAGE SE PRODUIT TRES RAPIDEMENT ET QUE LA DUREE DE VIE EST DETERMINEE PAR LA PROPAGATION DE LA FISSURE PRINCIPALE. UNE LOI PHENOMENOLOGIQUE COMPATIBLE AVEC LA LOI DE MANSON-COFFIN A ETE ETABLIE RELIANT LA LONGUEUR DE FISSURE A L'AMPLITUDE DE DEFORMATION PLASTIQUE ET AU NOMBRE DE CYCLES. UNE ETUDE DU CUMUL DE DOMMAGE A ENSUITE ETE ABORDEE EN CHARCHANT A SEPARER L'INFLUENCE RELATIVE DE LA DENSITE DE MICROFISSURES, DE LA LONGUEUR DE LA FISSURE PRINCIPALE ET DE LA STRUCTURE INTERNE. EN ABSENCE DE DOMMAGE SURFACIQUE, UN PREECROUISSAGE CYCLIQUE PEUT MODIFIER LES CARACTERISTIQUES MICROSTRUCTURALES OU LA DENSITE DES MICROFISSURES A UN DEUXIEME NIVEAU D'AMPLITUDE MAIS NE JOUE AUCUN ROLE SUR LA PROPAGATION DE LA FISSURE PRINCIPALE ET DONC SUR LA DUREE DE VIE. DANS LE CAS D'UN ESSAI DE CUMUL A DEUX NIVEAUX, LA LOI DE CROISSANCE DE LA FISSURE PRINCIPALE ETABLIE POUR LES ESSAIS A AMPLITUDE CONSTANTE NE SUFFIT PAS TOUJOURS POUR PREVOIR LA DUREE DE VIE RESIDUELLE. EN EFFET LORSQUE LA DENSITE DE MICROFISSURES AMORCEES AU PREMIER NIVEAU EST TRES IMPORTANTE, ON OBSERVE UNE DIMINUTION DE LA DUREE DE VIE RESIDUELLE ASSOCIEE A DES PHENOMENES DE COALESCENCE ENTRE MICROFISSURES QUI ACCELERE LA
Author: Sadek Brahmi
Author: Sadek Brahmi
Author: Philippe Johnson
Author: Clément Lemaignan
Author: RECHONaman
Author: Arnaud Junet
Author: Dominique François
Author: MOHAMMAD.. RAHIMIAN
Author: Mohammed Ghammouri
Author: Sadek Brahmi
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