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

160 Modélisation de la fissuration et de l’influence de la microstructure
4.4 Modélisation de la propagation de fissures de
fatigue en interaction avec la microstructure
Le modèle que l’on va présenter au cours de cette partie a pour but d’étudier la
propagation «cristallographique» des fissures de fatigue en se basant sur les phénomènes
physiques observés expérimentalement. On a vu en effet, dans le chapitre
3, que l’on pouvait rendre compte assez précisément les mécanismes de fissuration
en se basant sur une description locale de l’interaction fissure/microstructure.
Malheureusement, la lourdeur d’un telle analyse expérimentale ainsi que l’ignorance
du comportement de la fissure sous la surface font qu’il est impossible de
prédire le comportement complet d’une fissure en adoptant cette approche. La
micro-tomographie permet d’obtenir des informations extrêmement intéressantes
sur le cractère tridimensionnel des fissures courtes mais que cette technique est
inadaptée à l’étude de fissures millimétriques et donc d’éprouvettes réelles de fatigue.
La modélisation apparaît donc ici comme une alternative pour tester et
valider les mécanismes de fatigue.
4.4.1 Présentation du modèle
but du modèle
L’idée du modèle est de pouvoir étudier l’influence de la microstructure rencontrée
par le front de fissure en se basant sur les critères de propagation
élaborés à partir des investigations expérimentales du chapitre 3. Lors de l’étape
préliminaire à la conception du modèle, un certain nombre de buts ont été fixé
ou évoqués comme importants :
• le modèle doit être capable de capturer le comportement tridimensionel cristallographique
des fissures courtes (tilt,twist);
• le modèle doit être quantitatif, en particulier, on doit être capable de reproduire
les essais de fatigue expérimentaux à partir desquels les mécanismes ont été
proposés (essais sur éprouvettes lisses, essais sur éprouvettes trouées);
• le modèle doit être exploitable d’un point de vue statistique, à la fois dans la
prédiction relative aux essais expérimentaux, mais aussi sur des paramètres
que l’on voudrait faire varier comme la taille de grain ou la texture moyenne
du matériau en vue de proposer des pistes d’amélioration des alliages vis à vis
de la résistance aux dommages.
organisation du code
Le modèle est codé en Java. Java est un langage de programmation récent mais
déjà très populaire; il possède de gros avantages comme la portabilité avec le