Fissuration par fatigue d'alliages d'aluminium au lithium de troisième génération PDF Download
Are you looking for read ebook online? Search for your book and save it on your Kindle device, PC, phones or tablets. Download Fissuration par fatigue d'alliages d'aluminium au lithium de troisième génération PDF full book. Access full book title Fissuration par fatigue d'alliages d'aluminium au lithium de troisième génération by Sébastien Richard. Download full books in PDF and EPUB format.
Author: Sébastien Richard Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 250
Book Description
Cette thèse s'inscrit dans le cadre général de l'étude de la tolérance au dommage des alliages légers utilisés dans l'industrie aéronautique et porte sur la résistance à la fissuration par fatigue d'alliages d'aluminium au lithium de troisième génération. Dans ce contexte, trois nuances d'alliages Al-Cu-Li ont été considérées, qui jouent principalement sur les teneurs respectives en lithium et en cuivre. Sur la base d'essais de propagation à l'air et sous vide, d'observations en microscopie électronique à balayage et d'analyses EBSD, il est montré que la résistance à la propagation est fortement déterminée par les mécanismes de glissement des dislocations mis en jeu en pointe de fissure. Il ressort notamment qu'une localisation de la déformation favorisée par les précipitations spécifiques à ces alliages privilégie, dans le domaine des vitesses inférieures à 10-7 m/cycle, le développement d'un mode de fissuration transgranulaire à caractère cristallographique, ayant un double effet : une résistance à la fissuration accentuée en l'absence d'assistance de l'environnement (vide ou exposition réduite à la vapeur d'eau) conduisant à des seuils élevés, ou bien une accélération de la fissuration près du seuil avec une forte réduction du seuil sous atmosphère ambiante, attribuée à une assistance de l'hydrogène. Une modélisation intégrant les différents mécanismes de fissuration en fonction du couple environnement-microstructure et en tenant compte des interactions entre la fermeture et les effets d'environnement est proposée pour décrire une loi effective. Une modélisation 2D de la fermeture induite par plasticité ouvre une piste pour une simulation quantitative de l'influence de ce facteur dans le domaine des vitesses intermédiaires. Des essais sous chargements d'amplitude variable permettent d'évaluer l'applicabilité de la loi effective pour la prédiction, à l'aide d'un modèle industriel, des durées de vie dans des structures aéronautiques.
Author: Sébastien Richard Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 250
Book Description
Cette thèse s'inscrit dans le cadre général de l'étude de la tolérance au dommage des alliages légers utilisés dans l'industrie aéronautique et porte sur la résistance à la fissuration par fatigue d'alliages d'aluminium au lithium de troisième génération. Dans ce contexte, trois nuances d'alliages Al-Cu-Li ont été considérées, qui jouent principalement sur les teneurs respectives en lithium et en cuivre. Sur la base d'essais de propagation à l'air et sous vide, d'observations en microscopie électronique à balayage et d'analyses EBSD, il est montré que la résistance à la propagation est fortement déterminée par les mécanismes de glissement des dislocations mis en jeu en pointe de fissure. Il ressort notamment qu'une localisation de la déformation favorisée par les précipitations spécifiques à ces alliages privilégie, dans le domaine des vitesses inférieures à 10-7 m/cycle, le développement d'un mode de fissuration transgranulaire à caractère cristallographique, ayant un double effet : une résistance à la fissuration accentuée en l'absence d'assistance de l'environnement (vide ou exposition réduite à la vapeur d'eau) conduisant à des seuils élevés, ou bien une accélération de la fissuration près du seuil avec une forte réduction du seuil sous atmosphère ambiante, attribuée à une assistance de l'hydrogène. Une modélisation intégrant les différents mécanismes de fissuration en fonction du couple environnement-microstructure et en tenant compte des interactions entre la fermeture et les effets d'environnement est proposée pour décrire une loi effective. Une modélisation 2D de la fermeture induite par plasticité ouvre une piste pour une simulation quantitative de l'influence de ce facteur dans le domaine des vitesses intermédiaires. Des essais sous chargements d'amplitude variable permettent d'évaluer l'applicabilité de la loi effective pour la prédiction, à l'aide d'un modèle industriel, des durées de vie dans des structures aéronautiques.
Book Description
LE BUT DE CETTE ETUDE EST DE CARACTERISER LES PROPRIETES DE FISSURATION PAR FATIGUE D'UN NOUVEL ALLIAGE D'ALUMINIUM-LITHIUM, LE 8090, ET DE LES COMPARER AVEC CELLES D'ALLIAGES UTILISES COURAMMENT DANS L'INDUSTRIE AERONAUTIQUE. TROIS ETATS THERMIQUES ONT ETE ETUDIES AVEC DES RAPPORTS DE CHARGES VARIANT DE R=0,01 A R=0,7. L'INFLUENCE DE L'ENVIRONNEMENT EST DEFINIE PAR DES ESSAIS EFFECTUES DANS DIVERS MILIEUX: AIR HUMIDE (60% RH), ARGON SEC, EAU DISTILLEE, SOLUTION SALINE (3,5% NACL). IL APPARAIT QUE LE 8090 OFFRE UN TRES BON COMPORTEMENT EN FISSURATION PAR FATIGUE AUSSI BIEN DANS L'AIR QUE DANS L'EAU SALEE. SOUMIS A UNE SURCHARGE UNIQUE DE TRACTION, LE 8090 PRESENTE UN TRES GRAND NOMBRE DE CYCLES DE RETARD. LES MECANISMES DE FISSURATION PAR FATIGUE ACTIFS DANS L'AIR SONT ANALYSES GRACE A UNE ETUDE FRACTOGRAPHIQUE DETAILLEE ET PAR UNE QUANTIFICATION DE LA RUGOSITE DES FACIES DE RUPTURE. LES DIFFERENCES DE COMPORTEMENT ENTRE LES TROIS ETATS THERMIQUES SONT DISCUTEES EN TENANT COMPTE DES EFFETS DE MICROSTRUCTURE DE PREMIER ORDRE, DE FERMETURE, ET D'ENVIRONNEMENT. LES FAIBLES VITESSES DE PROPAGATION DE L'ETAT SOUS-VIEILLI DANS LE DOMAINE DU SEUIL DE FISSURATION SONT ATTRIBUEES A UN MECANISME DE FISSURATION PLANAIRE. POUR LES REVENUS LES PLUS LONGS, CE MECANISME DE FISSURATION PLANAIRE DEVIENT ACTIF LORSQUE LA DEFORMATION PLASTIQUE EN POINTE DE FISSURE EST SUFFISANTE POUR CISAILLER LA PHASE S. LES OBSERVATIONS FRACTOGRAPHIQUES, LES MESURES DE RUGOSITE, ET LE COMPORTEMENT EN FISSURATION PAR FATIGUE APPORTENT DES ELEMENTS CONCORDANTS
Book Description
CETTE ETUDE A POUR OBJET DE COMPARER LES MECANISMES DE FISSURATION PAR FATIGUE D'UN ALLIAGE D'ALUMINIUM-LITHIUM DU TYPE 8090C T851 ET LE 2024 T351, SOUS CHARGEMENTS D'AMPLITUDE CONSTANTE ET SOUS SPECTRES REPRESENTATIFS DES SOLLICITATIONS SUBIES PAR L'INTRADOS D'UNE AILE D'AVION. SOUS CHARGEMENT D'AMPLITUDE CONSTANTE, LA RESISTANCE A LA FISSURATION, A L'AIR ET SOUS VIDE, DU 8090C T851 EST SUPERIEURE OU EGALE A CELLE DU 2024 T351. LA DIFFERENCE S'AMENUISE LORSQU'IL S'AGIT D'ESSAIS A L'AIR ET A R ELEVE. CE COMPORTEMENT EST ATTRIBUE A L'EFFET DE FERMETURE. SOUS CHARGEMENT D'AMPLITUDE VARIABLE, LA RESISTANCE A LA FISSURATION SOUS VIDE DE L'ALLIAGE ALUMINIUM-LITHIUM EST NETTEMENT SUPERIEURE A CELLE DE L'ALLIAGE 2024 ALORS QUE, SOUS AIR, LES VITESSES DE FISSURATION SONT QUASI SIMILAIRES POUR LES DEUX ALLIAGES. L'ETUDE DES MICRO-MECANISMES PERMET D'IDENTIFIER TROIS MECANISMES PRINCIPAUX: 1) UN MECANISME APPELE STADE I-LIKE, A CARACTERE CRISTALLOGRAPHIQUE DOMINANT DU A L'ACTIVATION D'UN SEUL SYSTEME DE GLISSEMENT SELON UN PLAN 111, 2) UN MECANISME ASSOCIE A LA PROPAGATION SUIVANT UN PLAN 100 PAR ACTIVATION DE GLISSEMENT SELON DEUX PLANS 111, 3) LE MECANISME ASSOCIE A L'ACTIVATION DE PLUSIEURS SYSTEMES DE GLISSEMENT SIMULTANES (STADE II) AVEC UN PLAN MOYEN DE FISSURATION 100. L'ANALYSE QUANTITATIVE DES FACIES DE RUPTURE MONTRE QUE DANS LE 8090C T851 LE MODE DE RUPTURE PREDOMINANT DEPEND DES CONDITIONS DE SOLLICITATION ET D'ENVIRONNEMENT, TANDIS QUE DANS LE 2024 T351, LE MECANISME DE FISSURATION PREDOMINANT EST TOUJOURS LE STADE II. CETTE ANALYSE PERMET D'ETABLIR DES MODELES DE PREVISION DE DUREE DE VIE
Book Description
CE TRAVAIL EST LIE AU COMPORTEMENT EN FATIGUE DE TOLES MINCES EN ALUMINIUM LITHIUM 2091 T8X, EN COMPARAISON DE L'ALLIAGE CONVENTIONNEL 2024 T3. ISSUE D'UNE COLLABORATION ENTRE L'UTC ET L'AEROSPATIALE, CETTE ETUDE PORTE SUR LA COMPREHENSION DES MECANISMES D'ENDOMMAGEMENT PAR FATIGUE DE CES ALLIAGES, EN RELATION AVEC LA MICROSTRUCTURE. TROIS DOMAINES ONT ETE SUCCESSIVEMENT ETUDIES: 1) L'AMORCAGE, LA LIMITE D'ENDURANCE DU 2091 EST INFERIEURE A CELLE DU 2024; CE COMPORTEMENT EST CORRELE A UNE MOINS BONNE RESISTANCE DU 2091 VIS-A-VIS DE L'AMORCAGE ET PLUS PRECISEMENT AUX CARACTERISTIQUES MECANIQUES DE LA PHASE R (FRAGILITE); 2) LA PROPAGATION DES PETITES FISSURES (NATURELLES ET TRIDIMENSIONNELLES), L'APPLICATION DE LA MLER N'EST ENVISAGEABLE QU'AU-DESSUS D'UNE LONGUEUR CRITIQUE DE FISSURE EN SURFACE (COMPARAISON POSSIBLE AVEC LES FISSURES LONGUES); AU-DESSOUS DE CETTE VALEUR, L'INFLUENCE DE LA MICROSTRUCTURE EST TROP IMPORTANTE; 3) L'EVOLUTION DES FISSURES LONGUES, LES COURBES CLASSIQUES DE FISSURATION DU 2091 PRESENTENT UN PALIER DE VITESSES POUR DES VALEURS DU FACEUR D'INTENSITE DE CONTRAINTE BIEN DETERMINEES, CE PALIER RESULTE DE LA COMBINAISON DE PLUSIEURS PARAMETRES, TELS QUE MODES DE DEFORMATION, ZONE PLASTIQUE CYCLIQUE, TEXTURE, EFFET FERMETURE ET ENVIRONNEMENT
Book Description
CARACTERISATION DU COMPORTEMENT EN FISSURATION PAR FATIGUE AU VOISINAGE DU SEUIL DE NON-PROPAGATION DANS L'ALLIAGE AL-2,5LI-1,4CU-0,7 MG DANS TROIS CONDITIONS DE REVENU, SOUMIS A DES ESSAIS DE SEUIL SOUS VIDE ET A L'AIR POUR DES RAPPORTS DE CHARGE VARIANT DE 0,01 A 0,8. COMPARAISON AVEC DES ALLIAGES D'ALUMINIUM CONVENTIONNELS. DETERMINATION A PARTIR DE CETTE COMPARAISON DU MECANISME DE GLISSEMENT PLANAIRE INDUIT PAR LA PRECIPITATION DURCISSANTE DELTA ' DANS L'ALLIAGE 8090. ANALYSE DES DIFFERENCES DE COMPORTEMENT EN TENANT COMPTE DES EFFETS DE FERMETURE ET DES INTERACTIONS MICROSTRUCTURE-ENVIRONNEMENT. ETUDE DU COMPORTEMENT EN FATIGUE DES ALLIAGES BINAIRES AL-LI DE HAUTE PURETE MONO ET POLYCRISTALLINS
Author: Patrick Coppin Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages :
Book Description
Dans la première partie consacrée a l'amorçage, 5 alliages ont été étudiés. Les résultats obtenus dans les alliages binaires et ternaires montrent que l'endommagement se caractérise essentiellement par la formation de bandes de glissement sur des plans cristallographiques inclines a 45 par rapport a l'axe du chargement. Dans les alliages 8090 le taux d'impureté est le facteur prépondérant pour l'amorçage à faible niveau de contrainte. Dans des alliages écrouis des particules sont disloquées donnant lieu a des défauts de quelques dizaines de microns dans ce cas la vie de l'éprouvette se résume à la propagation de la fissure. La deuxième partie traite de la propagation dans des alliages 2091 et 2090. Une méthode de mesure par chute de potentiel électrique a été mise au point pour mesurer des fissures tridimensionnelles entre 100 et 500 microns. La propagation a lieu à KMAX constant, ce qui permet d'éliminer les effets de fermeture et de ne s'intéresser qu'au comportement intrinsèque des fissures. Les fissures courtes se comportent de manière analogue aux fissures longues dans des conditions analogues en terme de vitesse de propagation. Dans des alliages à gros grains on peut observer l'influence de la microstructure sur la propagation
Author: Yi Xiao Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 150
Book Description
Etude du comportement en fatigue oligocyclique et en propagation de fissures par fatigue des alliages Al-0,7% et 2,5% Li, des alliages ternaires Al-Li-Zr recristallisés ou restaurés, et de l'alliage industriel Al-Li-Cu-mg-Zr à l'état restaure. Analyse de l'influence de l'addition de Li et Zr, du rôle des précipités delta ' et S et de l'influence de la texture sur le comportement en fatigue
Book Description
CETTE ETUDE A POUR BUT LA COMPARAISON DE LA RESISTANCE A LA FISSURATION D'UN ALLIAGE D'ALUMINIUM-LITHIUM TYPE 8090 T651 AUX ALLIAGES CLASSIQUES DE LA SERIE 7075. DES ESSAIS DE SURCHARGES SIMPLES, SURCHARGES REPETEES ONT ETE EFFECTUES A L'AIR AMBIANT ET SOUS VIDE ET DES ESSAIS SOUS SPECTRE DE CHARGEMENT ONT PERMIS DE SIMULER LES CONTRAINTES SUR L'AILE D'UN AVION CIVIL A L'AIR. GLOBALEMENT, L'ALLIAGE 8090 T651 PRESENTE UNE MEILLEURE RESISTANCE A LA FISSURATION A L'AIR DANS TOUS LES TYPES DE CHARGEMENT ETUDIES. SOUS VIDE, PAR CONTRE LE MEILLEUR COMPORTEMENT EST OBTENU POUR L'ALLIAGE 7075 T351. L'ETUDE APPROFONDIE DES FACIES DE RUPTURE PERMET DE MONTRER QU'EN GENERAL LES ALLIAGES OU L'ON OBSERVE UN MODE DE GLISSEMENT MONOPLANAIRE (PRECIPITATIONS COHERENTES ET CISAILLABLES), ASSOCIE A UNE RUPTURE DU TYPE CRISTALLOGRAPHIQUE, CONDUISENT A DE MEILLEURES RESISTANCES A LA FISSURATION. CE TYPE DE COMPORTEMENT EST LIE A UNE REDUCTION DE FACTEUR D'INTENSITE DE CONTRAINTE EN POINTE DE FISSURE SOUS L'EFFET DE BRANCHEMENTS ET DEVIATIONS DES FISSURES. UN CHANGEMENT DE MODE DE RUPTURE CRISTALLOGRAPHIQUE EST OBSERVE SOUS SPECTRE DANS LE CAS DE L'ALLIAGE ALUMINIUM-LITHIUM. DES ESSAIS DE SIMULATION EFFECTUES APRES SIMPLIFICATION DU SPECTRE EN NE RETENANT QUE LES CYCLES LES PLUS PROBABLES ONT PERMIS DE MONTRER QUE CE CHANGEMENT DE MODE DE RUPTURE EST DU A UN EFFET D'INTERACTION ENTRE LES CYCLES A RAPPORT DE CHARGE ELEVE ET LE CYCLE SOL-AIR-SOL. UNE METHODE D'ESTIMATION DE LA DUREE DE VIE EST PROPOSEE POUR LES ALLIAGES ETUDIES
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.
Author: Sébastien Richard
Author: Sébastien Richard
Author: Catherine Gounet-Lespinasse
Author: Florentinus Adiwijayanto
Author: LAURENCE.. FARCY
Author: Rémy Tintillier
Author: Franck Armel Tchitembo Goma
Author: Patrick Coppin
Author: Yi Xiao
Author: Malika Ait-Abdedaim
Author: Cédric Gasquères