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

4.4 Modélisation de la propagation de fissures de fatigue en interaction avec la
microstructure 169
sur une coupe de la microstructure réelle (cf. fig. 4.18a).
Pour remédier à cette limitation, plusieurs solutions existent mais ne sont pas
simple à mettre en oeuvre. La première méthode consisterait à implémenter une
génération multimodale des grains, il faut dans ce cas disposer des données expérimentales
adéquates. La deuxième solution envisageable, plus proche de la
réalité, serait de générer la microstructure en trois dimensions (avec par exemple
mgsx, mgsy, mgsz en paramètres) et à extraire une coupe de cette microstructure.
En effet l’examen par micro-tomographie d’un bloc imprégné de gallium
révèle que la plupart des petits grains observés dans une coupe de cet alliage sont
en fait les extrémités de gros grains interceptées par le plan d’observation. La
dernière méthode consisterait à implémenter la possibilité pour le modèle de travailler
sur une microstructure réelle à partir d’une cartographie EBSD 8 ou d’une
coupe issue d’un bloc de tomographie mouillé au gallium.
4.4.3 Calculs de propagation cristallographique : méthodes
de calcul
Une fois la microstructure générée, l’étape suivante consiste à placer une fissure en
son sein et à la faire propager. Le propos de cette partie est de décrire l’ensemble
des paramètres et méthodes utilisés pour mener à bien cette étape. Les calculs de
géométrie dans l’espace qui sont implémentés dans le modèle sont aussi présentés.
Amorçage des fissures
Le but principal du modèle étant d’évaluer la propagation cristallographique des
fissures courtes, la phase d’amorçage est relativement basique 9 . Elle consiste à
déterminer le point d’amorçage et éventuellement le nombre de cycles de fatigue
correspondant à l’amorçage. Deux critères ont été implémentés dans le modèle :
• l’amorçage se produit dans le grain à la surface présentant la cristallographie
la plus favorable par rapport à la direction de chargement (non utilisé);
• l’amorçage se produit au niveau d’un coin de la section. Le plan de fissuration
dans le grain d’amorçage est alors déterminé par le facteur de Schmid.
Par souci de gain de temps et dans l’objectif de restreindre de nombre de
paramètres du modèle, seul l’amorçage en coin avec un nombre de cycles à
l’amorçage nul sera utilisé dans les calculs qui suivent. Cette approche permet
de plus de ne quantifier que la contribution de la propagation cristallographique
8 cette solution apparaît comme à fois la plus pertinente et la moins compliquée à mettre en
oeuvre
9 cela correspond au fait expérimental selon lequel l’amorçage dans les éprouvettes avec
défaut est en général très peu dispersé