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Caracterisation Et Modelisation Du Role Des Defauts Microstructuraux Dans La Fatigue Oligocyclique Des Alliages Daluminium De Fonderie
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Book Synopsis Caractérisation et modélisation du rôle des défauts microstructuraux dans la fatigue oligocyclique des alliages d'aluminium de fonderie by : Sébastien Dézécot
Download or read book Caractérisation et modélisation du rôle des défauts microstructuraux dans la fatigue oligocyclique des alliages d'aluminium de fonderie written by Sébastien Dézécot and published by . This book was released on 2016 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette étude s'attache à caractériser les mécanismes d'endommagement qui mènent à la rupture d'un alliage AlSi7Cu3Mg élaboré par un procédé à modèle perdu sous sollicitations cycliques isothermes à 250°C en condition de plasticité généralisée. Sa caractérisation par micro-tomographie aux rayons X (μCT) a montré la complexité et l'aspect 3D marqué de la microstructure: présence de pores de morphologies complexes de grandes tailles (>1mm) et d'un réseau inter-connecté de particules. Un montage expérimental a été développé pour réaliser des essais de fatigue à haute température suivis in situ par μCT synchrotron. Ces essais ont mis en évidence les interactions entre les fissures et les éléments microstructuraux. Les fissures s'amorcent au cœur des éprouvettes à proximité des cavités de retrait au niveau de particules dures. La propagation des fissures apparaît corrélée à la rupture progressive des particules présentes en pointe de fissure. Ces observations ont été complétées par des essais de fissuration réalisés sur des éprouvettes macroscopiques. Un matériau sans pore (similaire au premier) à été produit pour dissocier le rôle des pores et celui des particules dans la fissuration du matériau. L'influence des pores se révèle du premier ordre pour l'amorçage. Des maillages éléments finis réalistes ont été générés pour réaliser des simulations élasto-viscoplastiques qui ont permis de proposer un critère d'amorçage. Les zones critiques vis-à-vis de l'amorçage de fissures sont celles où l'énergie de déformation inélastique est maximale. Les chemins de fissuration correspondent aux zones localisant les déformations inélastiques et présentant de fortes triaxialités des contraintes. L'ensemble de ces analyses a donc permis de proposer un scénario complet d'endommagement. Enfin, les essais sur éprouvettes macroscopiques ont permis de proposer un modèle pour décrire la vitesse de propagation des fissures et ceci pour les deux matériaux. Ce modèle, facilement utilisable en bureau d'étude, a été validé pour différents niveaux de chargements.
Book Synopsis Caractérisation et modélisation du rôle des défauts microstructuraux dans la fatigue oligocyclique des alliages d'aluminium de fonderie by : Sébastien Dézécot
Download or read book Caractérisation et modélisation du rôle des défauts microstructuraux dans la fatigue oligocyclique des alliages d'aluminium de fonderie written by Sébastien Dézécot and published by . This book was released on 2019 with total page 180 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette étude s'attache à caractériser les mécanismes d'endommagement qui mènent à la rupture d'un alliage AlSi7Cu3Mg élaboré par un procédé à modèle perdu sous sollicitations cycliques isothermes à 250°C en condition de plasticité généralisée. Sa caractérisation par micro-tomographie aux rayons X (μCT) a montré la complexité et l'aspect 3D marqué de la microstructure: présence de pores de morphologies complexes de grandes tailles (>1mm) et d'un réseau inter-connecté de particules. Un montage expérimental a été développé pour réaliser des essais de fatigue à haute température suivis in situ par μCT synchrotron. Ces essais ont mis en évidence les interactions entre les fissures et les éléments microstructuraux. Les fissures s'amorcent au cœur des éprouvettes à proximité des cavités de retrait au niveau de particules dures. La propagation des fissures apparaît corrélée à la rupture progressive des particules présentes en pointe de fissure. Ces observations ont été complétées par des essais de fissuration réalisés sur des éprouvettes macroscopiques. Un matériau sans pore (similaire au premier) à été produit pour dissocier le rôle des pores et celui des particules dans la fissuration du matériau. L'influence des pores se révèle du premier ordre pour l'amorçage. Des maillages éléments finis réalistes ont été générés pour réaliser des simulations élasto-viscoplastiques qui ont permis de proposer un critère d'amorçage. Les zones critiques vis-à-vis de l'amorçage de fissures sont celles où l'énergie de déformation inélastique est maximale. Les chemins de fissuration correspondent aux zones localisant les déformations inélastiques et présentant de fortes triaxialités des contraintes. L'ensemble de ces analyses a donc permis de proposer un scénario complet d'endommagement. Enfin, les essais sur éprouvettes macroscopiques ont permis de proposer un modèle pour décrire la vitesse de propagation des fissures et ceci pour les deux matériaux. Ce modèle, facilement utilisable en bureau d'étude, a été validé pour différents niveaux de chargements.
Book Synopsis Etude de l'effet des hétérogénéités microstructurales sur la dispersion de la tenue en fatigue à grand nombre de cycles d'alliages d'aluminium de fonderie by : Driss El khoukhi
Download or read book Etude de l'effet des hétérogénéités microstructurales sur la dispersion de la tenue en fatigue à grand nombre de cycles d'alliages d'aluminium de fonderie written by Driss El khoukhi and published by . This book was released on 2020 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ces travaux de thèse portent sur la tenue en fatigue d'alliages Al-Si de fonderie pour des applications dans l'automobile. Ils concernent plus précisément (i) l'effet des hétérogénéités microstructurales sur la dispersion en tenue en FGNC et (ii) leurs rôles sur les effets d'échelle et de gradient de contrainte. Les hétérogénéités microstructurales caractéristiques de cette famille de matériau sont la matrice d'aluminium, les inclusions (particules de silicium, intermétalliques) et les défauts de fonderie (films d'oxyde et porosités). L'expérience montre que les pores et les oxydes sont des facteurs du premier ordre. Ils sont également responsables des effets d'échelle, de gradient de contrainte et de la grande dispersion observée. Afin de comprendre le rôle des caractéristiques de la population de défauts (densité et distribution en taille des pores), sur l'intensité de ces phénomènes, une vaste étude expérimentale avec plus de 220 éprouvettes est menée en utilisant deux alliages d'aluminium de fonderie issus de procédés de fonderie distincts (alliage A (AS7U0,5G0,3 K T7) et alliage B (AS7G0,3 PMP T7)). La principale différence entre ces deux concerne les caractéristiques de la population de défauts. Les essais de FGNC à R=0.1 sont conduits avec un seul mode de chargement. Il s'agit d'un chargement uni-axial en traction avec deux types d'éprouvettes. Des éprouvettes lisses pour la caractérisation des effets d'échelle et des éprouvettes entaillées pour la caractérisation des effets de gradient. La méthode de volume le plus contraint est utilisée dans l'analyse conjointe des deux effets.Une démarche de modélisation probabiliste pour la prédiction de la tenue en fatigue basée sur la théorie de Monte-Carlo est ensuite développée. Elle repose sur (i) la génération numérique des défauts en utilisant la loi de Poisson, (ii) l'utilisation des statistiques des extrêmes pour extraire les défauts critiques et (iii) l'utilisation du diagramme de Kitagawa-Takahashi pour générer les distributions en résistance. Cette approche conduit à des résultats en accord avec l'expérience et permet la prédiction de la limite d'endurance avec une erreur inférieure à 5% pour les différents lots.Enfin, une étude complémentaire est menée afin d'évaluer l'effet de la différence de teneur en Cu sur le comportement en fatigue. Il est prouvé que le Cu a un effet négligeable sur la tenue en fatigue dans ce cas d'étude. La même étude a permis d'analyser l'effet de microstructure sur le comportement des fissures courtes. Les résultats sont en accord avec d'autres travaux de la littérature.
Book Synopsis Modélisation multi-échelles des propriétés mécaniques d'un alliage d'aluminium de fonderie by : Rémi Martinez
Download or read book Modélisation multi-échelles des propriétés mécaniques d'un alliage d'aluminium de fonderie written by Rémi Martinez and published by . This book was released on 2012 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail présente les résultats d'un modèle théorique de précipitation de particules Al2Cu dans un alliage d'aluminium de fonderie de type 319 traité thermiquement T7, prenant en compte les équations de la théorie de la coalescence. L'utilisation d'une distribution de taille de particules expérimentale discrétisée comme point de départ du modèle rend possible l'utilisation d'une équation de flux afin de modéliser l'évolution du rayon moyen des particules dans un élément de volume représentatif de l'alliage. L'utilisation d'un schéma numérique implicite permet de ramener la résolution du problème physique à l'inversion d'une matrice tridiagonale. Ainsi, l'évolution du rayon critique de coalescence, du nombre total et de la fraction volumique de précipités sont obtenus pour plusieurs vieillissements. Les résultats du modèle a été confrontés aux résultats des mesures expérimentales qui ont été réalisées à l'aide d'observations en microscopie électronique à transmission et qui ont permis une mesure de la taille des précipités. Ces derniers ont été assimilés à des sphères de volume équivalent aux plaquettes réelles et ont été analysés numériquement. Les résultats fournis par le modèle théorique sont en bon accord avec les mesures expérimentales et ont permis le couplage du modèle de coalescence avec un modèle micromécanique fondé sur la théorie des dislocations et calibré à l'aide d'essais de traction en température. Il permet de déterminer la limite d'élasticité de l'alliage pour un vieillissement jusqu'à 1000h compris entre 23°C et 300°C. La limite d'élasticité est alors assimilée à une somme de trois contraintes~: une contrainte liée à la friction de réseau (contrainte de Peierls), une contrainte liée au contournement des précipités par les dislocations (contrainte d'Orowan) et une contrainte liée à la présence de solution solide. Enfin, des essais de fatigue oligocyclique à différentes températures ont permis de déterminer les variables internes de la loi de comportement macroscopique. Il s'agit d'une loi élasto-viscoplastique de type Lemaitre et Chaboche, à laquelle la limite d'élasticité calculée par le modèle micromécanique est couplée. Ainsi, le comportement physique macroscopique de l'alliage est fonction de la coalescence des précipités. Des calculs 1D ou 3D, par éléments finis, permettent alors de déterminer le comportement général d'une culasse soumise à de la fatigue thermomécanique.
Book Synopsis FATIGUE OLIGOCYCLIQUE A HAUTES TEMPERATURES DE DEUX ALLIAGES D'ALUMINIUM DE FONDERIE. APPROCHES MECANIQUE ET MICROSTRUCTURALE by : Alain Barry
Download or read book FATIGUE OLIGOCYCLIQUE A HAUTES TEMPERATURES DE DEUX ALLIAGES D'ALUMINIUM DE FONDERIE. APPROCHES MECANIQUE ET MICROSTRUCTURALE written by Alain Barry and published by . This book was released on 1993 with total page 155 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CETTE ETUDE CONSISTE A CONDUIRE DES ESSAIS MECANIQUES (FATIGUE OLIGOCYCLIQUE, RELAXATION) A TEMPERATURE AMBIANTE ET A HAUTES TEMPERATURES EN CONDITION ISOTHERME. L'EVOLUTION MICROSTRUCTURALE DES ALLIAGES (PRECIPITATION, MODES DE DEFORMATION) AU COURS DES ESSAIS EST ANALYSEE EN MICROSCOPIE ELECTRONIQUE A TRANSMISSION, AFIN D'APPREHENDER LES MECANISMES PHYSIQUES RESPONSABLES DES COMPORTEMENTS OBSERVES. L'IDENTIFICATION DE LOIS DE VISCOPLASTICITE (DE TYPE CHABOCHE) RENDANT COMPTE AU MIEUX DU COMPORTEMENT MECANIQUE AUX DIFFERENTES TEMPERATURES, APPORTE UNE REPONSE QUANTITATIVE AU PROBLEME POSE. L'INTERET DE CE TRAVAIL EST DE CONCILIER LES DEUX APPROCHES COMPLEMENTAIRES QUE SONT L'OBSERVATION MICROSTRUCTURALE, D'UNE PART, ET LA MODELISATION MECANIQUE D'AUTRE PART
Book Synopsis Statistical Inference of Defect Population for the Study and Simulation of the Low-Cycle Fatigue of a Cast Aluminium Alloy by : Pablo Wilson
Download or read book Statistical Inference of Defect Population for the Study and Simulation of the Low-Cycle Fatigue of a Cast Aluminium Alloy written by Pablo Wilson and published by . This book was released on 2017 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans une optique d'allègement, les alliages d'aluminium de fonderie représentent une excellente solution technique. Ainsi, pour les culasses automobiles, les alliages d'aluminium Al-Si-Cu (Aluminium-Silicium-Cuivre) sont souvent choisis pour leurs performances mécaniques ainsi que leur bonne coulabilité. L'objectif de cette étude est d'améliorer la compréhension des mécanismes en fatigue oligocyclique pour définir un critère de fatigue adapté. Cet objectif est réalisé en combinant des essais (en fatigue oligocyclique à température ambiante et élevée), de nombreuses observations (microscopie à balayage électronique, microtomographie 3D rayons-X de laboratoire, suivi de fissure) et des simulations (génération de population de défauts et calculs éléments finis). À l'aide d'outils spécialement développés, la population de défauts (défauts de fonderie) est analysée en détails : la taille de défaut est modélisée par une distribution de Pareto généralisée et leurs positions par un processus ponctuel de type agrégé (démontrant que les défauts ne sont pas spatialement distribués de manière totalement aléatoire). Les processus ponctuels marqués permettent de montrer que tailles et positions de défauts ne sont pas corrélées. En utilisant ces informations statistiques, il est démontré que seuls les défauts proches de la surface sont critiques pour la fatigue oligocyclique. Un critère de fatigue basé sur l'énergie de déformation est utilisé pour prévoir la durée de vie en fatigue. Par la suite, un modèle de propagation de fissure permet de prendre en compte la taille de défaut dans la prévision de la durée de vie. Combiné à la statistique des défauts, ce modèle permet d'estimer la dispersion des essais. En dernier lieu, des essais et des simulations sur éprouvettes entaillées montrent que l'étude de la population de défauts est d'autant plus critique que le volume fortement sollicité mécaniquement devient plus faible.
Book Synopsis Effect of Casting Imperfections on the Fatigue Properties of Aluminum-silicon Casting Alloys by : Hany Ammar
Download or read book Effect of Casting Imperfections on the Fatigue Properties of Aluminum-silicon Casting Alloys written by Hany Ammar and published by . This book was released on 2006 with total page 298 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis Fonderie D'Aluminium : Defauts et Conception des Pieces by :
Download or read book Fonderie D'Aluminium : Defauts et Conception des Pieces written by and published by Ed. Techniques Ingénieur. This book was released on with total page 19 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis Etude de l'influence des hétérogénéités microstructurales sur la tenue en fatigue à grand nombre de cycles des alliages d'aluminium de fonderie by : Viet Duc Le
Download or read book Etude de l'influence des hétérogénéités microstructurales sur la tenue en fatigue à grand nombre de cycles des alliages d'aluminium de fonderie written by Viet Duc Le and published by . This book was released on 2016 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ces travaux de thèse concernent l'effet des hétérogénéités microstructurales sur la tenue en fatigue multiaxiale à grand nombre de cycles (FGNC) d'alliages d'Al-Si de fonderie utilisés dans un contexte automobile. Les hétérogénéités microstructurales caractéristiques de cette famille de matériau sont la matrice d'aluminium (souvent caractérisée à l'aide la DAS et/ou la SDAS et du niveau de durcissement par précipitation), les inclusions (particules de silicium, intermétalliques) et les défauts de fonderie (films d'oxyde et surtout porosités).Afin de découpler clairement ces effets, trois nuances d'alliages d'aluminium de fonderie obtenues à l'aide de différents procédés (coulée en coquille, coulée par procédé à moule perdu) et associées à plusieurs traitements thermiques (T7, Compression isostatique à chaud (CIC)) ont été étudiées. Le traitement CIC a en particulier été employé afin d'obtenir une microstructure exempte de pore. Une vaste campagne d'essais en FGNC a été conduite pour quatre modes de chargement : uniaxial (R=-1), torsion (R=-1), traction-torsion combinées (R=-1) et traction équibiaxiale (R=0.1). Les effets sur le comportement en FGNC ont été identifiés pour les matériaux avec et sans pores : effet de la multiaxialité pour les chargements à R=-1, effet de la contrainte moyenne et effet de la biaxialité en traction biaxiale à R=0.1. Une attention particulière a été portée à la caractérisation des mécanismes d'endommagement dans l'objectif de mettre en évidence le role des pores, de la matrice d'aluminium, des inclusions dans les mécanismes d'endommagement, et ceci pour les différentes modes de chargement.Deux approches analytiques ont ensuite été proposées. La première concerne la modélisation de l'effet de volume sollicité sur la tenue en fatigue sous chargement uniaxial en présence de pore en se basant sur une approche de prédiction de la taille maximale de pore dans un volume donné. La seconde, basée sur une approche probabiliste, est dédiée à la simulation du diagramme de Kitagawa-Takahashi pour différents modes de chargement. Ces deux approches conduisent à des résultats en accord avec l'expérience, ceci pour les différents matériaux et conditions étudiées.La dernière partie propose une analyse 3D par éléments finis de l'effet des pores sur la résistance en fatigue. L'analyse repose sur l'utilisation de la géométrie réelle des pores, obtenue à l'aide d'observations en micro-tomographie RX 3D. Ce travail a pour but d'évaluer la possibilité de prédire la limite de fatigue à l'échelle macrosopique à partir de la réponse mécanique "locale" au voisinage des pores critiques.
Book Synopsis Caractérisation et modélisation tridimensionnelles de la propagation de fissures de fatigue dans les alliages d'aluminium modèles by : Emilie Ferrié
Download or read book Caractérisation et modélisation tridimensionnelles de la propagation de fissures de fatigue dans les alliages d'aluminium modèles written by Emilie Ferrié and published by . This book was released on 2006 with total page 209 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Une approche utilisée la propagation des fissures de fatigue dans les alliages métalliques consiste à établir des lois de propagation c’est-à-dire, à corréler la vitesse de propagation de la fissure à l’amplitude de la variation du facteur d’intensité des contraintes (DK). Compte tenu de la difficulté expérimentale qu’implique la caractérisation des fissures en volume, ces lois sont le plus souvent établies à partir d’observations de surface. Nous proposons d’adopter une démarche différente qui consiste à prendre en compte l’aspect 3D de la propagation. Dans ce but, nous avons utilisé la micrographie X par rayonnement synchrotron pour visualiser in situ la forme 3D des fissures à différents stades de leur propagation dans deux alliages d’aluminium modèles. La méthode des Eléments Finis Etendus nous a permis de calculer les valeurs des facteurs K sans faire d’hypothèse de forme mais en prenant en compte la forme 3D réelle des fissures extraites des images tomographiques. Cette approche a été appliquée au cas des fissures microstructurellement courtes dont la forme très irrégulière a été corrélée à la forme 3D des joints de grains révélés par la technique du mouillage au Gallium. Pour ces fissures, la connaissance des valeurs de réelles de K n’est pas suffisante pour prédire l’évolution de leur forme en volume, montrant ainsi les limites d’une approche géométrique / élastique. Les fissures microstructurellement longues, dont la forme en volume est très régulière, se caractérisent par une forte anisotrope de propagation sont en bon accord avec les données expérimentales
Book Synopsis Identification des mécanismes et approche quantitative de la fatigue d'alliages modèles d'aluminium de moulage by : Stéphane Savelli
Download or read book Identification des mécanismes et approche quantitative de la fatigue d'alliages modèles d'aluminium de moulage written by Stéphane Savelli and published by . This book was released on 2000 with total page 187 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les mécanismes de fatigue et la modélisation de la durée de vie de l'alliage d'aluminium de moulage AS7G03 T6 sont étudiés en tenant compte des défauts de moulage que constituent les pores. Une méthodologie spécifique, basée sur des moyens expérimentaux complémentaires (dont la tomographie X à haute résolution et les mesures d'orientation cristallographique locale par électrons rétrodiffusés) a été développée. Sur le plan de la microstructure, l'accent a été porté sur la caractérisation des grains et des pores. Notamment, les queues de distribution de taille de pores ont été déterminées par tomographie X. Un schéma chronologique des mécanismes de fatigue a été établi ; il met en évidence le rôle négligeable de l'amorçage et le rôle souvent prépondérant des blocages de fissures aux joints de grains sur la durée de vie aux faibles contraintes. Un modèle de durée de vie à forte contrainte - basé sur la génération aléatoire de pores -, et un modèle de déblocage de fissure sont développés. Une tentative de modèle global, regroupant ces deux derniers modèles, est proposée
Book Synopsis Rôle des facteurs microstructuraux sur l'endommagement par fatigue de l'alliage de titane bêtacez by : Evalo Awade
Download or read book Rôle des facteurs microstructuraux sur l'endommagement par fatigue de l'alliage de titane bêtacez written by Evalo Awade and published by . This book was released on 1995 with total page 199 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: NOUS AVONS ETUDIE LE ROLE DES PARAMETRES MICROSTRUCTURAUX DANS LES PROCESSUS D'ENDOMMAGEMENT PAR FATIGUE DE L'ALLIAGE BETACEZ (TI-5AL-2SN-4ZR-4MO-2CR-1FE), ALLIAGE DE TITANE RICHE EN ELEMENTS BETAGENES DONT LE FORGEAGE EN BETA GENERE DES STRUCTURES LAMELLAIRES DE TYPE ALPHA (W + GB). CE TRAVAIL S'INSCRIT DANS UN OBJECTIF D'OPTIMISATION DES MICROSTRUCTURES VIS A VIS DE LA TENUE EN FATIGUE DU BETACEZ. AU COURS DE CETTE ETUDE NOUS NOUS SOMMES INTERESSES AU DOMAINE DE LA FATIGUE OLIGOCYCLIQUE 10#2-10#5 CYCLES EN EXPLORANT PLUS PARTICULIEREMENT LE DOMAINE PSEUDO-ELASTIQUE DANS LEQUEL LE ROLE DE LA MICROSTRUCTURE SUR LA RESISTANCE A LA FATIGUE EST TRES MARQUE. POUR LES FORTES AMPLITUDES DE SOLLICITATION (FATIGUE PLASTIQUE), NOUS AVONS ANALYSE L'EVOLUTION DES PARAMETRES MECANIQUES CYCLIQUES (CONTRAINTES OU DEFORMATIONS PLASTIQUES) DANS LES DIFFERENTES STRUCTURES DE BETACEZ ET LEUR RELATION AVEC LA DUREE DE VIE ENTRE 20C ET 500C. DANS LE DOMAINE PSEUDO-ELASTIQUE, UN GRAND INTERET A ETE PORTE AUX CONDITIONS MICROSTRUCTURALES GOUVERNANT L'AMORCAGE ET LA CROISSANCE DES FISSURES EN EXAMINANT EGALEMENT L'INFLUENCE DE LA TEMPERATURE (20C-300C) ET DE L'ENVIRONNEMENT (AIR-VIDE) SUR LA RESISTANCE A LA FATIGUE. UNE MODELISATION DES CINETIQUES DE CROISSANCE DES PETITES FISSURES A ETE PROPOSEE, EN TENANT COMPTE DES CARACTERISTIQUES MECANIQUES ET DES DIMENSIONS DES PARAMETRES MICROSTRUCTURAUX DES DIFFERENTS MATERIAUX
Book Synopsis Etude d'un composite à matrice métallique Al-SiC de fonderie by : Pierre Hottebart
Download or read book Etude d'un composite à matrice métallique Al-SiC de fonderie written by Pierre Hottebart and published by . This book was released on 1994 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'apparition recente des composites a matrice metallique alsic de fonderie a renforts discontinus ouvre de nouvelles perspectives, notamment pour l'industrie automobile. Le but de cette etude est la determination du comportement sous sollicitations cycliques ainsi que des mecanismes physiques d'endommagement et d'amorcage de fissures par fatigue, a temperature ambiante, d'un tel materiau. L'influence de l'etat de surface sur les proprietes mecaniques est egalement etudiee. Dans un premier temps, une etude bibliographique approfondie traite des aspects materiau et proprietes mecaniques des composites alsic a renforts discontinus. Dans un deuxieme temps, est plus particulierement etudie un composite a matrice aluminium renforce par 10 pour-cent de particules sic, compare a l'alliage non renforce. Une etude microstructurale permet de definir les conditions de traitement thermique t6 et met en evidence une microstructure resultante complexe. Des observations au microscope electronique a balayage montrent que l'endommagement en traction monotone consiste en la rupture de particules et en les decohesions a l'interface matrice/renfort. Le composite montre une grande sensibilite a l'etat de surface, et notamment a l'endommagement initial a l'etat usine. L'etude en fatigue oligocyclique du composite montre un durcissement cyclique plus important compare a celui de l'alliage non renforce. Le composite montre une resistance superieure dans le domaine de la fatigue endurance, mais moindre dans le domaine de la fatigue oligocyclique. A bas niveau de contrainte, l'endommagement du composite a lieu par decohesions matrice/renfort et par rupture et/ou decohesions precipites/matrice. A haut niveau de contrainte, la rupture des particules sic les plus grandes s'ajoute aux mecanismes intervenant a bas niveau. Les fissures se propagent de maniere privilegiee dans les espaces interdendritiques, ou se concentrent les particules sic et les nombreux precipites. A l'etat de surface brut de fonderie, les resistances a la fatigue du composite de l'alliage non renforce sont comparables, et nettement superieures a celles a l'etat de surface usiné-poli.
Book Synopsis Caractérisation expérimentale et prédiction de la formabilité d'un alliage d'aluminium en fonction de la température et de la vitesse de déformation by : XingRong Chu
Download or read book Caractérisation expérimentale et prédiction de la formabilité d'un alliage d'aluminium en fonction de la température et de la vitesse de déformation written by XingRong Chu and published by . This book was released on 2013 with total page 161 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les procédés de mise en forme de tôles minces sont très largement répandus dans l’industrie. Néanmoins, l’utilisation de ces procédés est limitée par le niveau de formabilité du matériau formé, notamment dans le cas des alliages d’aluminium. Afin d’améliorer ces limites de formabilité, des procédés de mise en forme à chaud peuvent être envisagés. L’objectif de cette thèse est d’étudier à l’aide d’approches expérimentale et numérique l’effet de la température et de la vitesse de déformation sur la formabilité des tôles en alliage d’aluminium AA5086 et de proposer une modélisation capable de prédire ces effets. Une campagne d’essais a été réalisée sur ce matériau à partir d’un essai d’emboutissage de type Marciniak. Des courbes limites de formage (CLF) ont été établies sur une plage de température allant de l’ambiant jusqu’à 200°C et pour des vitesses de déformation allant du quasi-statique à 2s-1. Des effets, positif de la température et négatif de la vitesse de déformation sur la formabilité ont été mis en évidence. La prise en compte des effets de la température et de la vitesse de déformation dans les modèles prédictifs des CLF, qu’ils soient analytiques ou numériques, est à ce jour très limitée. Dans ce travail, un modèle numérique prédictif basé sur la simulation par éléments finis du modèle géométrique de Marciniak et Kuczynski (M-K) est proposé. Les déformations limites obtenues avec de ce modèle sont très sensibles à la description du comportement thermo-viscoplastique du matériau et à la calibration du défaut géométrique pilotant l’apparition de la striction dans le modèle M-K. Des essais de traction uniaxiale réalisés dans les mêmes conditions opératoires que les essais de mise en forme de Marciniak ont permis d’identifier des lois d’écrouissage de nature très différentes (rigidifiante, saturante ou mixte). Ces lois conduisent à des prédictions très différentes de la formabilité du matériau pour une valeur donnée du défaut géométrique du modèle EF M-K. Différentes stratégies de calibration de la taille de ce défaut initial ont été envisagées. L’utilisation du point expérimental de la CLF correspondant à des conditions de déformation plane permet de calibrer de manière satisfaisante la valeur de ce défaut. Cette procédure de calibration a été appliquée pour l’ensemble des lois identifiées. Les lois de nature rigidifiante de type Ludwick se sont montrées les plus effficaces alors que les lois saturante de type Voce se sont avérées incapables de prédire la formabilité du matériau pour certaines conditions opératoires. Finalement, il est démontré qu’une valeur constante du défaut géométrique ne peut être retenue pour l’ensemble des conditions opératoires étudiées même si le modèle M-K s’est avéré assez efficace pour représenter l’effet de la température plutôt que celui de la vitesse de déformation.
Book Synopsis VERS UNE APPROCHE THERMOMECANIQUE DU PROCEDE DE FONDERIE by : PATRICE.. VILENTE-HERNANDEZ
Download or read book VERS UNE APPROCHE THERMOMECANIQUE DU PROCEDE DE FONDERIE written by PATRICE.. VILENTE-HERNANDEZ and published by . This book was released on 1994 with total page 272 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CETTE ETUDE S'INSCRIT DANS LE CADRE D'UNE APPROCHE THERMO-MECANIQUE DU PROCEDE DE FONDERIE. ELLE APPORTE DES ELEMENTS DE REPONSE AUX PROBLEMES SOULEVES PAR LE DEVELOPPEMENT DE MODELES THERMOMECANIQUES DU PROCEDE. CES PROBLEMES CONCERNENT L'IDENTIFICATION DES PRINCIPALES ETAPES DE L'EVOLUTION DU COMPORTEMENT RHEOLOGIQUE LORS DE LA SOLIDIFICATION ET A FORTIORI LA QUANTIFICATION DES PARAMETRES DES LOIS CORRESPONDANTES. LA SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE (CHAPITRE A) DEFINIT LES LIENS ETROITS QUI EXISTENT ENTRE LES TROIS PRINCIPAUX ASPECTS DE LA SOLIDIFICATION (MICROSTRUCTURE, MECANIQUE DU SOLIDE, PHENOMENES DE TRANSPORT DANS LES MILIEUX HETEROGENES ALEATOIRES). IL SE DEGAGE EGALEMENT DE CETTE SYNTHESE UN CERTAIN NOMBRE DE LACUNES RELATIVES A LA DETERMINATION DES DOMAINES DE PREPONDERANCE ET LA QUANTIFICATION DES COMPOSANTES ELASTIQUE ET VISCOPLASTIQUE DU COMPORTEMENT. NOUS NOUS SOMMES CANTONNE, DANS LA PARTIE EXPERIMENTALE, A L'ETUDE DE LA COMPOSANTE VISCOPLASTIQUE DANS LE DOMAINE DE TEMPERATURE SITUE EN DESSOUS DE LA TEMPERATURE DE COHERENCE: TEMPERATURE A PARTIR DE LAQUELLE SE DEVELOPPE UNE ARMATURE SOLIDE CONTINUE ET RIGIDE. DANS CETTE OPTIQUE, UNE METHODOLOGIE ORIGINALE A ETE DEVELOPPEE (CHAPITRE B). SON PRINCIPE CONSISTE EN L'ASSOCIATION D'UN ESSAI DE LABORATOIRE (INDENTATION), D'UNE ANALYSE NUMERIQUE DES ECOULEMENTS A L'AIDE D'UN CODE DE CALCUL PAR ELEMENTS FINIS (FORGE2) REPOSANT SUR LA LOI DE NORTHON-HOFF, ET D'UNE ANALYSE MICROSTRUCTURALE A PARTIR DE TECHNIQUES D'ANALYSE D'IMAGES. CETTE METHODOLOGIE A ETE VALIDEE DANS UN PREMIER TEMPS SUR UN ALLIAGE MODELE (CHAPITRE C) ET APPLIQUEE PAR LA SUITE A DIFFERENTS ALLIAGES D'ALUMINIUM (CHAPITRE D). ELLE A ABOUTI A LA QUANTIFICATION DES PARAMETRES RHEOLOGIQUES K (CONSISTANCE) ET M (COEFFICIENT DE SENSIBILITE A LA VITESSE) DE LA LOI DE NORTHON-HOFF. L'ASPECT MICROSTRUCTURAL DE LA METHODOLOGIE EST ABORDE DANS LE CHAPITRE E DANS LEQUEL SONT SOULIGNES LES LIENS ETROITS QUI EXISTENT ENTRE L'EVOLUTION DES PARAMETRES MICROSTRUCTURAUX ET RHEOLOGIQUES AU COURS DE LA SOLIDIFICATION. LES LACUNES DE CETTE METHODOLOGIE RELATIVES A L'ETUDE DE LA COMPOSANTE ELASTIQUE SONT ABORDEES DANS LE CHAPITRE F. LE DOMAINE DE PREPONDERANCE DE CETTE COMPOSANTE AINSI QUE LES TECHNIQUES DE CARACTERISATIONS ENVISAGEABLES SONT PRESENTEES
Book Synopsis CARACTERISATION DU COMPORTEMENT THERMOMECANIQUE D'ALLIAGES DE FONDERIE PENDANT LA SOLIDIFICATION. APPLICATION A LA PREVISION DES DEFAUTS DE RUPTURE ET A LA MODELISATION DES TRANSFERTS DE CHALEUR ENTRE PIECES ET OUTILS by : FLORENT.. DECULTIEUX
Download or read book CARACTERISATION DU COMPORTEMENT THERMOMECANIQUE D'ALLIAGES DE FONDERIE PENDANT LA SOLIDIFICATION. APPLICATION A LA PREVISION DES DEFAUTS DE RUPTURE ET A LA MODELISATION DES TRANSFERTS DE CHALEUR ENTRE PIECES ET OUTILS written by FLORENT.. DECULTIEUX and published by . This book was released on 1996 with total page 183 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LES PROPRIETES ELASTO-VISCOPLASTIQUES DE DEUX ALLIAGES D'ALUMINIUM ONT ETE DETERMINEES A PARTIR D'ESSAIS ISOTHERMES DE TRACTION / COMPRESSION DANS UN DOMAINE DE TEMPERATURES INTERESSANT LA CRIQUABILITE. LES MESURES DE MODULES D'YOUNG A DES FRACTIONS SOLIDES ELEVEES ONT ETE EXTRAPOLEES DANS L'INTERVALLE DE SOLIDIFICATION A PARTIR D'UN MODELE SEMI-EMPIRIQUE ISSU DE LA METALLURGIE DES POUDRES. UN ESSAI DE MESURE DE DEPLACEMENTS ET D'EFFORTS PENDANT LA SOLIDIFICATION A ETE DEVELOPPE. LA CONTRACTION PENDANT LA SOLIDIFICATION NE SEMBLE DEPENDRE QUE DE LA SEULE DILATATION THERMIQUE DU SQUELETTE SOLIDE. LA SIMULATION NUMERIQUE DU RETRAIT CONTRARIE DE L'EPROUVETTE AVEC LES PROPRIETES DETERMINEES LORS DES ESSAIS ISOTHERMES MONTRE UNE SURESTIMATION DE L'EFFORT CALCULE PAR RAPPORT A CELUI MESURE. UNE DIMINUTION DU MODULE D'YOUNG ATTRIBUEE A UNE DETERIORATION DE LA MICROSTRUCTURE PENDANT LA SOLIDIFICATION SOUS CONTRAINTE DE TRACTION A ETE CALCULEE A PARTIR DU MODELE PRECEDENT. L'EFFORT CALCULE A PARTIR CES NOUVELLES DONNEES MONTRE UN BON ACCORD AVEC L'EXPERIENCE. LES CARACTERISTIQUES A RUPTURE DE CES MEMES ALLIAGES ONT ETE MESUREES A PARTIR D'ESSAIS DE TRACTION ISOTHERMES. LA RUPTURE PARAIT ETRE INITIEE PAR UNE RUPTURE FRAGILE DES JOINTS DE DENDRITES. LA CONTRAINTE A RUPTURE VARIE SUIVANT L'INVERSE DE LA RACINE CARREE DE LA TAILLE CARACTERISTIQUE DE LA MICROSTRUCTURE (ESPACEMENT DENDRITIQUE SECONDAIRE). LA PROPAGATION DES MICROFISSURES INTERDENDRITIQUES DEPEND DE LA VITESSE DE DEFORMATION. ENFIN UN ESSAI DE MESURE DE COEFFICIENTS DE TRANSFERT THERMIQUE ET DE LAME D'AIR EN MOULE PERMANENT A ETE MODELISE. IL A PERMIS DE CARACTERISER L'EVOLUTION DES ECHANGES THERMIQUES AUX INTERFACES POUR LES ALLIAGES ETUDIES ET DE VALIDER LES PROPRIETES MATERIAUX PRECEDEMMENT MESUREES
Book Synopsis Low-cycle fatigue and microfractography of fatige ruptures of three aluminium alloys by : Georges Vidal
Download or read book Low-cycle fatigue and microfractography of fatige ruptures of three aluminium alloys written by Georges Vidal and published by . This book was released on 1976 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
