Comportement et endommagement sous sollicitations monotones et cycliques d'un composite Al/SiCp de fonderie

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Book Synopsis Comportement et endommagement sous sollicitations monotones et cycliques d'un composite Al/SiCp de fonderie by : Charles Fouret

Download or read book Comportement et endommagement sous sollicitations monotones et cycliques d'un composite Al/SiCp de fonderie written by Charles Fouret and published by . This book was released on 2000 with total page 17 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le but de cette etude est d'observer les mecanismes d'endommagement rencontres dans un composite a matrice metallique (cmm) al/sic p de fonderie, sous sollicitations monotones et cycliques, et de modeliser son comportement. Une etude bibliographique a realise une synthese des principaux travaux publies ces dernieres annees sur les cmm. Une etude experimentale a ete menee sur un cmm de fonderie, de matrice d'alliage d'aluminium, renforcee de 10% en volume de particules sic. Cette etude, realisee in-situ dans un microscope electronique a balayage, a mis en evidence les mecanismes d'endommagement du cmm, en traction monotone et sous sollicitations cycliques de traction-compression. Les essais monotones ont montre que l'endommagement en surface se manifestait par rupture de precipites, et par des decohesions entre precipites, particules et dendrites. Sous sollicitations cycliques, les mecanismes de propagation de fissure ont pu etre observes dans le domaine de la fatigue oligocyclique. Deux etapes ont pu etre distinguees. A faible niveau de contrainte en pointe de fissure, la propagation s'effectue dans l'eutectique, sans rupture de particules. A haut niveau de contrainte, la fissure peut egalement se propager par rupture de particules ou de dendrites. Le comportement mecanique du cmm a ete modelise par elements finis, sur un volume elementaire representatif (ver) compose de deux phases, matrice et particules ; la matrice est supposee avoir le meme comportement que l'alliage non renforce. Sous sollicitations tant monotones que cycliques, l'etude numerique a montre que le comportement mecanique du cmm ne pouvait pas etre modelise correctement par l'utilisation de ce ver.

Etude d'un composite à matrice métallique Al-SiC de fonderie

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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.

COMPORTEMENT ET ENDOMMAGEMENT DE COMPOSITES 6061/SICP SOUMIS A DES SOLLICITATIONS UNIAXIALES MONOTONES OU CYCLIQUES

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Book Synopsis COMPORTEMENT ET ENDOMMAGEMENT DE COMPOSITES 6061/SICP SOUMIS A DES SOLLICITATIONS UNIAXIALES MONOTONES OU CYCLIQUES by : EVELYNE.. GONIA

Download or read book COMPORTEMENT ET ENDOMMAGEMENT DE COMPOSITES 6061/SICP SOUMIS A DES SOLLICITATIONS UNIAXIALES MONOTONES OU CYCLIQUES written by EVELYNE.. GONIA and published by . This book was released on 1997 with total page 291 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LES COMPOSITES A MATRICE METALLIQUE ONT DES PROPRIETES EN ABRASION INTERESSANTES MAIS LEUR ENDOMMAGEMENT RAPIDE LIMITE LEUR DEVELOPPEMENT. L'OBJECTIF DE CETTE ETUDE EST COMPRENDRE L'INFLUENCE DES PARTICULES CERAMIQUES INTRODUITES EN FAIBLE FRACTION (8% MAX). NOTRE CONTRIBUTION EST A LA FOIS EXPERIMENTALE (MECANISMES DE RENFORCEMENT ET D'ENDOMMAGEMENT) ET THEORIQUE (MODELE MICROMECANIQUE POUR CHARGEMENT COMPLEXE). LES COMPOSITES 6061/SICP SONT ELABORES PAR METALLURGIE DES POUDRES AVEC DIFFERENTES FORMES ET TAILLES (15 ET 50M) DE PARTICULES ET SUIVANT DIFFERENTES FILIERES DE DENSIFICATION ET DE MISE EN FORME. POUR CHAQUE MATERIAU, L'ELABORATION ET LA MICROSTRUCTURE SONT PRECISEES. VIENNENT ENSUITE LES ESSAIS MECANIQUES. NOUS COMPARONS LES REPONSES EN TRACTION DES COMPOSITES ET DE L'ALLIAGE. SUR LES MEILLEURS COMPOSITES, CETTE OPERATION EST REPETEE POUR UNE SOLLICITATION CYCLIQUE DE TRACTION/COMPRESSION. L'ENDOMMAGEMENT EST ANALYSE PAR DES PROPRIETES GLOBALES (MODULE DE YOUNG, DEFORMATION A RUPTURE, TENACITE) OU LOCALES (OBSERVATION POST MORTEM). NOS RESULTATS MONTRENT QUE LA QUALITE DU COMPOSITE DEPEND DE DEUX PARAMETRES : LA NATURE DE L'ENDOMMAGEMENT LIES AUX PARTICULES (DECOHESION OU RUPTURE) ET LA SENSIBILITE DE LA MATRICE A CE NOUVEAU PHENOMENE. NOUS ABORDONS ENSUITE LA MODELISATION EN PASSANT EN REVUE LES MODELES MICROMECANIQUES EXISTANTS. LES PLUS ADAPTES A NOTRE PROBLEME SONT MIS EN PLACE ET CONFRONTES A L'EXPERIENCE. AUCUN D'ENTRE EUX NE REUSSIT A DECRIRE CORRECTEMENT LA REPONSE CYCLIQUE DE NOS MATERIAUX. NOUS PROPOSONS DONC UN NOUVEAU MODELE POUR PALLIER CE MANQUE. LA LOI D'EVOLUTION PROPOSEE DEPEND D'UN SEUL PARAMETRE SCALAIRE H SUFFISANT POUR DONNER UNE BONNE DESCRIPTION DU COMPORTEMENT MACROSCOPIQUE DES COMPOSITES. CE NOUVEAU MODELE OFFRE UN AUTRE AVANTAGE, IL DONNE ACCES AUX CHAMPS LOCAUX, CE QUE NE FAIT PAS UN MODELE PHENOMENOLOGIQUE CLASSIQUE. TOUTEFOIS, NOTRE ETUDE MONTRE LES LIMITES DE L'APPROCHE QUASI-AUTOCOHERENTE INITIALEMENT PREVUE POUR LA DETERMINATION DE H.

Étude de l'endommagement sous sollicitations monotone et cyclique de matériaux composites à matrices 2024 A1 et 2124 A1 renforcées par des fibres SiCw

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Book Synopsis Étude de l'endommagement sous sollicitations monotone et cyclique de matériaux composites à matrices 2024 A1 et 2124 A1 renforcées par des fibres SiCw by : Sui Tang

Download or read book Étude de l'endommagement sous sollicitations monotone et cyclique de matériaux composites à matrices 2024 A1 et 2124 A1 renforcées par des fibres SiCw written by Sui Tang and published by . This book was released on 1989 with total page 132 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les composites à matrices d'alliages d'aluminium renforcées par des fibres de carbure de silicium possèdent des atouts intéressants mais aussi quelques faiblesses. Les études statiques de ces matériaux ont montré que l'augmentation de la résistance à la traction et du module d'Young sont appréciables par rapport au métal de base et que le mécanisme de rupture est gouverné par un processus de fissuration instable. Elles soulignent aussi que leur comportement mécanique est très lié au pourcentage de renfort et à la qualité de la matrice. On note également que les mécanismes de rupture de ces matériaux dans les sens long et transverse sont très différents. Le premier est gouverné par la matrice et le dernier par l'interface. La ténacité de ces composites est moins bonne que celle du métal de base. La limite d'endurance de ces matériaux est proche de celle de la matrice et elle peut augmenter après un polissage soigné. Les stries de fatigue habituellement observées sont absentes sur les faciès de rupture, ceci laisse supposer que le mécanisme de fissuration est un phénomène instable. En général, sous une sollicitation répétée, il se passe une fragilisation de l'interface au bout de la fibre. Enfin, ces composites sont très sensibles à l'état de surface, tant pour les propriétés monotones que cycliques.

Comportement en fatigue des composites monolithiques et sandwiches

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Book Synopsis Comportement en fatigue des composites monolithiques et sandwiches by : Cheick Ahmed Hyacinthe Sawadogo

Download or read book Comportement en fatigue des composites monolithiques et sandwiches written by Cheick Ahmed Hyacinthe Sawadogo and published by . This book was released on 2009 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les travaux de cette thèse concernent l'étude expérimentale du comportement en fatigue de matériaux composites sous trois angles différents qui sont la détection et la caractérisation du délaminage, le comportement en fatigue sous sollicitations multiaxiales et enfin l'étude de structures semi-industrielles. Dans un premier temps, une étude bibliographique complétée par une étude expérimentale permet de mettre en évidence que le délaminage est un mode d'endommagement très sévère pour les composites stratifiés et qu'il est nécessaire d'avoir un indicateur fiable de l'endommagement dans les matériaux composites. Dans le second chapitre, le délaminage est étudié en utilisant deux techniques non destructives : l'imagerie ultrasonore et la thermographie infrarouge. L'utilisation de ces deux méthodes couplées à des observations macroscopiques ont permis une évaluation satisfaisante du délaminage. Le troisième chapitre aborde l'étude d'un matériau composite isotrope sous sollicitations multiples monotones et cycliques. Une éprouvette cruciforme a été conçue et fabriquée de manière optimale pour étudier l'influence de l'ajout d'une contrainte moyenne issue d'un effort constant perpendiculaire à l'effort cyclique appliqué, sur le comportement en fatigue. Les résultats des essais ainsi qu'une modélisation numérique ont montré qu'il n'y avait pas d'influence. Le dernier chapitre étudie le comportement en fatigue en flexion trois points d'une éprouvette sandwich utilisée dans le domaine du ferroviaire. Une étude expérimentale et une modélisation numérique ont permis de mettre en évidence l'influence des joints de colle sur le comportement de ce type de matériaux. Les premiers résultats en fatigue sont présentés.

Mécanismes d'endommagement sous sollicitation monotone et cyclique de composites à fibres longues quasi-UD à matrice aluminium

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Book Synopsis Mécanismes d'endommagement sous sollicitation monotone et cyclique de composites à fibres longues quasi-UD à matrice aluminium by : Marie Jacquesson

Download or read book Mécanismes d'endommagement sous sollicitation monotone et cyclique de composites à fibres longues quasi-UD à matrice aluminium written by Marie Jacquesson and published by . This book was released on 2000 with total page 248 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans le cadre de la recherche de matériaux alliant légèreté et performances mécaniques élevées pour des applications aérospatiales, Aérospatiale a développé un procédé d'élaboration par fonderie à moindre coût permettant la réalisation de pièces renforcées localement ou entièrement par des matériaux composites à matrice métallique. Le travail de thèse a consisté en 1' étude des performances en fatigue oligocyclique des composites ainsi élaborés, à matrices d'alliages d'aluminium renforcées par des fibres continues d'alumine N610 (haute résistance et interface fibre-matrice forte) ou de carbone K139 (haut module et interface fibre-matrice faible). A noter que la préforme est quasi-unidirectionnelle, tissée avec 90% de fibres en sens long et 10% de fibres en sens travers. Cette étude a nécessité la mise au point d'une méthodologie expérimentale basée sur l'utilisation en parallèle d'essais mécaniques, d'observations microstructurales et de suivi par émission acoustique. Les matériaux sont dans un premier temps sollicités en statique. Les observations microfractographiques et microstructurales ainsi que l'étude de la réponse des matériaux en émission acoustique permettent de dégager les principaux mécanismes d'endommagement et leur chronologie d'apparition jusqu'à la rupture. Dans un deuxième temps, les matériaux sont sollicités en fatigue à f=10Hz avec un rapport de charge de 0,1. L'association des résultats d'essais mécaniques avec suivi extensométrique, des informations tirées des observations microstructurales sur les faciès de rupture et sur les coupes polies extraites d'éprouvettes dont l'essai a été interrompu, et des résultats issus du suivi par émission acoustique pendant l'essai mécanique, permet d'identifier trois classes de signaux acoustiques que l'on associe à trois modes d'endommagement: la déformation matricielle, les ruptures de fibres individuelles et les ruptures de fibres en cascade au sein d'un toron. Une chronologie détaillée de leur ordre d'apparition est établie jusqu'à la rupture des échantillons. Les résultats obtenus ouvrent la voie à une méthode de prévision de la rupture à partir des éléments précurseurs d'émission acoustique.