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Identification de comportements mécaniques et à rupture par corrélation d'images 2D et 3D : Application aux filtres à particules Diesel à base de titanate d'aluminium
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Leplay, Paul |
| Copyright Year | 2011 |
| Abstract | Les filtres ceramiques representent une solution efficace pour capturer et retenir les particules carbonees emises par les moteurs automobiles Diesel. En cas de choc thermique du a une regeneration severe, la resistance thermomecanique de ces filtres est primordiale pour assurer une bonne efficacite de filtration pendant toute la duree de vie du vehicule. Pour cette raison, la conception de filtres a particules Diesel a base de titanate d'aluminium est une innovation prometteuse au sein de la gamme du groupe Saint-Gobain. A temperature ambiante comme a haute temperature, les caracterisations des comportements mecaniques et a la propagation de fissure du titanate d'aluminium sont les objectifs principaux de ces travaux de these. Basee sur differents essais mecaniques analyses par correlation d'images 2D et 3D, une methodologie d'identification est ainsi developpee et appliquee sur la ceramique a base de titanate d'aluminium pour les filtres a particules. Tout d'abord, des essais de flexion effectues a temperature ambiante mettent en evidence le comportement endommageable de cette ceramique microfissuree fortement poreuse. Des fonctions de forme specifiques a la flexion quatre points sont construites pour mesurer, par correlation d'images 2D, la cinematique globale et la position de l'axe neutre. Une loi d'endommagement est identifiee pour representer la dissymetrie entre les comportements en traction et en compression. Cette approche d'identification est appliquee a haute temperature, ou le comportement mecanique du materiau est non-lineaire en raison du reseau de microfissures et de la viscosite de la phase secondaire. Une seconde approche de correlation d'images 2D, basee sur les series de Williams, est appliquee pour analyser des essais de flexion entaillee et etudie la fissuration quasi-fragile du materiau a temperature ambiante. Les differents modes d'endommagement sont quantifies energetiquement a travers l'application d'une methode de correlation d'images, basee sur la methode de l'ecart a l'equilibre. A haute temperature, la propagation de fissure apparait egalement comme quasi-fragile, entre autres en raison d'importants mecanismes de renforcements vers 800°C. Parallelement, l'essai de double-torsion est analyse car il permet de controler la propagation de fissures sur de longues distances. Un prototype est concu pour realiser des essais in situ dans un tomographe. Par correlation d'images 3D, l'evolution du front curviligne de la fissure est observee dans l'epaisseur du materiau. Avec une simulation X-FEM, la repartition des facteurs d'intensite des contraintes le long du front de fissure est calculee pour en expliquer sa propagation. Ces travaux ont permis de caracteriser les fortes deformabilite et resistance a la propagation de fissure du materiau a haute temperature. Ces proprietes jouent un role clef dans la resistance thermomecanique des filtres a particules Diesel a base de titanate d'aluminium. |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00716670/document |
| Alternate Webpage(s) | http://www.theses.fr/2011ISAL0083.pdf |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
