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

FOLIO ADMINISTRATIF
THESE SOUTENUE DEVANT L'INSTITUT NATIONAL DES SCIENCES APPLIQUEES DE LYON
NOM : PROUDHON DATE de SOUTENANCE : 10
janvier 2005
(avec précision du nom de jeune fille, le cas échéant)
Prénoms : Henry
TITRE : IDENTIFICATION DES MECANISMES DE FISSURATION DANS UN ALLIAGE D'ALUMINIUM SOLLICITE EN
FRETTING ET EN FATIGUE
NATURE : Doctorat Numéro d'ordre : 05 ISAL 0002
Ecole doctorale : Matéraiux de Lyon
Spécialité : Matériau
Cote B.I.U. - Lyon : T 50/210/19 / et bis CLASSE :
RESUME :
L'allègement des structures est aujourd'hui un problème central dans l'industrie
aéronautique. Une des solution envisagée est de mieux maîtriser le dimensionnement,
notamment en fatigue, pour les composants de fuselage et de voilure. Dans de tels
composants, les zones d'assemblage mécanique (rivets, boulons) constituent des zones
à risque du fait des concentrations de contraintes qui y existent. Plus précisément,
le contact entre les pièces peut induire un phénomène de fretting et conduire à
l'amorçage précoce de fissures. Parallèlement la présence du trou peut
considérablement accélerer la propagation d'une telle fissure et mettre en danger
l'integrité de la structure.
Le but de cette thèse est d'identifier les mécanismes mis en jeu dans l'amorçage et
la propagation d'une fissure au sein d'un assemblage mécanique. Le matériau étudié
est un alliage d'aluminium 2024. Des essais de fretting ont été réalisés afin de
caractériser avec précision le seuil d'amorçage des fissures ainsi que leur longueur
maximale à partir de paramètres de chargement macroscopiques. D'autre part, des
essais de fatigue sur éprouvettes trouées ont été menés à bien dans le but de
déterminer les lois de propagation des fissures en présence de concentration de
contraintes.
L'utilisation de la diffraction des électrons rétrodiffusés (EBSD) et de la
microtomographie X a permis de mettre en évidence un effet important de la
microstructure sur l'amorçage et la propagation des fissures. Parallèlement, un
modèle de propagation des fissures de fatigue reposant sur la cristallographie
locale en avant du front a été développé. Ce modèle reproduit fidèlement les
intéractions tri-dimensionnelles des fissures avec la microstructure et permet
d'étudier l'influence de la cristallographie du matériau sur la dispersion des
nombres de cycles à rupture.
MOTS-CLES : Fatigue, Fretting, Alliaged'aluminium, Fissures courtes
Laboratoire (s) de recherches :
Directeurs de thèse:
GEMPPM (INSA Lyon)
LTDS (Ecole Centrale de Lyon)
Jean-Yves Buffière (GEMPPM)
Siegfried Fouvry (LTDS)
Président de jury : M. Yves BRECHET
Composition du jury :
M. Yves BRECHET
M. Trevor LINDLEY
Mme Sylvie POMMIER
Mme Véronique DOCQUET
M.Jean-Yves BUFFIERE
M. Siegfried Fouvry