Identification des mécanismes de fissuration dans un alliage d ...

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4.1 Modélisation de l’amorçage en fretting 145 Le critère SWT prédit toujours un angle égal ou légèrement inférieur à 90˚pour les conditions d’essais testées. Ce résultat est en contradiction avec les résulats V(M) contient N noeuds P Q ∗ r x =M(x,y) y moyenne du trajet de chargement ¯σ ij (M) = 1 N × ∑ σ ij (m) m ∈ V calcul avec critère de fatigue multiaxial Fig. 4.1: Principe de moyenne des contraintes et des déformations dans un volume critique circulaire de rayon r. 3.0 risque d’amorçage dSWT 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 ◽ ◽ limite d’amorçage ◽ corrélation entre seuil expérimental et prédit par SWT ◽ ◽ ◽ 0 0 20 40 60 80 100 120 140 rayon du volume critique r [µm] Fig. 4.2: Évolution du risque d’amorçage à P eff = 320N /mm et Q eff = 240 N/mm avec la taille du volume critique utilisée pour l’effet d’échelle.
146 Modélisation de la fissuration et de l’influence de la microstructure expérimentaux (≃45˚) et le mécanisme dégagé en §3.2.3. L’explication peut venir du fait que très dépendant des contraintes et déformations de tractions, le critère SWT n’est pas capable de décrire les mécanismes de cisaillement qui contrôllent vraisemblablement l’amorçage en fretting. Notons que ce point n’a pas fait l’objet d’investigation supplémentaire compte tenu que d’après la littérature, aucun modèle n’est aujourd’hui capable de prédire réellement quantitativement l’angle d’amorçage en fretting. Sur cette question, les études expérimentales du type de celle menée en partie 3.2.2 sont en mesure d’apporter des informations pertinentes qui, à terme, permettront d’élaborer un modèle plus complet et représentatif de la réalité. Avec le rayon du volume critique fixé, il est possible de déterminer la frontière d’amorçage prédite par le critère SWT en faisant varier le chargement normal dans les calculs. Cette prédiction avec r = 80 µm est comparée à la frontière d’amorçage expérimentale sur la fig. 4.3 tracée dans la représentation en forces effectives. Cette figure confirme que les calculs basés sur le critère SWT avec 1200 ◽ Force Normale linéaire effective Peff[N/mm] 1000 800 600 400 200 condition d’identification de r ◽ ◽ ◽ ◽ ◽ ◽ ◽ ◽ ◽ ◽ ◽ ◽ ◽ ◽ ◽ ◽ ◽ frontière expérimentale d’amorçage prédiction par SWT avec r = 80 µm transition moyenne 0 100 200 300 400 500 Force tangentielle linéaire effective Q eff [N/mm] Fig. 4.3: Comparaison entre les frontières d’amorçage expérimentale et prédite à 50.10 3 cycles avec un volume critique de rayon r = 80µm; contact de fretting : Al2024T351 vs. Al7075T6. r = 80 µm permet de prédire avec une précision raisonable le seuil d’amorçage expérimental de 240 N/mm. Par contre, on observe une tendance contraire entre la prédiction et la frontière expérimentale, concernant l’effet de la force normale. Même si celui-ci est relativement faible, il est clair que l’application du critère SWT avec un volume critique constant n’est pas capable de quantifier l’influence de la force normale sur les conditions d’amorçage de fissures de fretting en glissement partiel. Avec le critère SWT la pression de contact a tendance à limiter l’amorçage des fissures alors que le contraire est observé expérimentalement. Bien
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N o d’ordre : 05 ISAL 0002 Année
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