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

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158 Modélisation de la fissuration et de l’influence de la microstructure
diminuant, la fissure devient à nouveau sensible aux effets de la microstructure.
Elle continue donc de se propager jusqu’à rencontrer une barrière microstructurale
qu’elle ne peut pas franchir. Cet effet peut être représenté assez simplement par
un K seuil , sa détermination demanderait par contre un long travail expérimental,
ou éventuellement la réalisation d’essais tomographiques de fretting in situ .
L’hypothèse de l’angle des fissures de fretting à été testée par Sergio Muñoz dans
sont travail pendant son séjour au laboratoire. L’analyse est conduite par un modèle
basé sur les fonctions de poids [92], dans les mêmes conditions de fretting
que précédemment. Le trajet de fissuration est modifié pour tenir compte de la
morphologie des fissures, observée à la fois sur les investigations classiques par
coupes et en micro-tomographie (voir par. 3.2.2). Pour prédire l’extension de la
fissure, un trajet de fissure à deux angles est utilisé (cf. fig 4.13a). Cette analyse
a été largement motivée par les mécanismes d’amorçage et de propagation
dégagés au cours de l’étude expérimentale. Le premier angle représente l’angle
d’amorçage θ a de l’ordre de 45˚pour les conditions expérimentales étudiées. Le
deuxième angle θ p est l’angle de propagation lorsque la croissance de la fissure
est pilotée par le contact; celui-ci a été déterminé être proche de 25˚pour nos
conditions d’essais. Les résultats de calcul avec ces paramètres sont présentés sur
la fig 4.13b et montrent un bon accord avec les points expérimentaux; l’arrêt de
fissuration est de plus bien décrit par ce modèle avec une profondeur maximum
d’environ 500µm.
Cette corrélation montre que parmi les hyptothèses émises au paragraphe précéa)
b)
d
π
2 − θ a = 45˚
π
2 − θ p = 70˚
longueur de fissure (µm)
600
500
400
300
200
100
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f on de poids fissure inclinée
(θ a = 45˚, θ p = 20˚et d = 35µm)
points expérimentaux
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◽
0
0 250 500 750 1000 1250 1500 1750 2000
nombre de cycles N × 1000
Fig. 4.13: Prédiction de l’extension des fissures de fretting par la méthode
des fonctions de poids en tenant compte de l’inclinaison des fissures; a) trajet
de fissuration avec l’angle d’amorçage θ et de propagation φ 1 , b) comparaison
de la prédiction avec les essais expérimentaux.
dent, c’est bien celle de l’orientation de la fissure qui semble être la plus pertinente.
En effet, l’inclinaison de la fissure fait chuter le facteur d’intensité de contrainte
le long du trajet de chargement de façon non négligeable, assez importante en