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Influence de micro-entailles sur le comportement en fatigue à grand nombre de cycles d'un alliage de TA6V : Comparaison avec le fretting-fatigue
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Simon, Julien |
| Copyright Year | 2017 |
| Abstract | Ce travail a porte sur l’influence d’entailles micrometriques sur la tenue en fatigue a grand nombre de cycles d’un alliage de titane et la comparaison avec un cas de fretting-fatigue. Des etudes preliminaire sont montre que des entailles micrometriques pouvaient reproduire les champs de contraintes d’essais de fretting-fatigue. Le projet COGNAC dirige par Safran Aircraft Engines a ete cree dans l’objectif d’evaluer la faisabilite d’un modele unique capable de simuler la tenue en fatigue de pieces subissant des sollicitations de fretting ou de fatigue en presence d’entailles. Le cadre experimental de cette these est limite a la partie du projet traitant des entailles. Afin d’avoir le meme etat de preparation de surface, les micro-entailles et les surfaces des eprouvettes de fretting fatigue sont usinees par meulage. Afin de reproduire les gradients de contraintes observes localement pour des chargements de fretting-fatigue, des entailles en V avec des rayons compris entre 50 μm a 500 μm ont ete choisies.L’etude du taux de triaxialite et du cisaillement a permis de definir une geometrie d’eprouvette de comparaison avec le fretting fatigue qui comporte 2 entailles en V inclinees en face a face. Trois campagnes experimentales de fatigue a grand nombre de cycles ont ete menees. La premiere sur des eprouvettes lisses meulees afin d’obtenir une limite de fatigue de reference sans concentration de contraintes. La seconde sur des eprouvettes avec une entaille non inclinee ayant une profondeur de500 μm afin d’etudier les effets du rayon de fond d’entaille sur la limite de fatigue. La derniere est une campagne sur les eprouvettes avec 2 entailles inclinees qui permettent de reproduire les champs de contrainte des essais de fretting. Les premiers stades de fissuration ont ete etudies. Les facettes de pseudo clivage, la presence d’un premier stade de fissuration et les amorcages multiples en fond d’entaille ressemblent a ce qui peut etre vu sur des essais de fretting. Par contre la presence de fissures non propageantes en fond d’entaille sous la limite de fatigue n’a pas pu etre demontree, alors que ces fissures non propageantes sont observables sur les essais de fretting-fatigue. Les sites d’amorcages et les mecanismes des premiers endommagements semblent etre pilotes par les zones affectees par le meulage. Enfin trois criteres de fatigue ont ete utilises afin de tenter de reproduire nos resultats experimentaux. L’approche basee sur la theorie du gradient –avec un gradient local et un impact affine du gradient- et celle basee sur la theorie de la distance critique ont fourni des resultats corrects sur les eprouvettes entaillees mais ne peuvent faire le lien avec les eprouvettes sans concentrations de contraintes. Enfin, l’approche probabiliste utilisee a produit des resultats tres proches des resultats experimentaux a la fois sur des eprouvettes lisses et des micro-entailles. La comparaison des resultats experimentaux montrent que le champ de contrainte de Crossland proche de la surface d’amorcage du fretting-fatigue est proportionnel a celui proche d’un fond d’entaille dans le cas d’une eprouvette avec 2 entailles en face a face. Le niveau de la sollicitation des 2 essais differe localement d’environ20%. Dans la suite des travaux, il serait particulierement interessant de relancer une campagne de comparaison entre fretting et entailles en utilisant un critere probabiliste pour dimensionner les essais afin de proposer une methodologie commune de prise en compte des concentrations de contraintes dans les cas de fretting-fatigue et de concentrateurs geometriques sollicites en fatigue. |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01735766/document |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
