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3.2 Etude de la propagation des fissures de fretting 89 contact rugueux, pourvu qu’on connaisse la loi L eff_R (F N ) qui dépend de cette rugosité. La détermination de cette loi a été mise en oeuvre expérimentalement pour les trois rugosités testées mais on peut noter que le formalisme existe pour prédire cette réponse si on considère le contact comme élastique. Par manque de temps, il n’a malheureusement pas été possible de l’expliciter et de lui comparer les tendances expérimentales mesurées. Conclusion sur la rugosité Dans cette partie, les conditions d’amorçage des fissures de fretting en glissement partiel pour le couple 2024A/7075 ainsi que l’impact de la rugosité ont été rationalisés. Trois rugosités représentatives de la gamme [situation réelle - situation parfaite] ont été testées et le seuil d’amorçage déterminé dans chaque cas. L’analyse des traces de fretting à montré un contact partiel entre les surfaces dans la gamme de pressions de contact étudiée. L’introduction de paramètres effectifs de chargement tenant compte de cette réduction de la surface de contact a permis de rationaliser l’effet de la rugosité sur le seuil d’amorçage et de confirmer les valeurs obtenues pour un contact lisse comme caractéristique de l’alliage 2024A étudié. La suite de ce chapitre s’intéresse à la phase postérieure à l’amorçage d’une fissure de fretting : la propagation sous l’effet du chargement de contact seul. A cet effet, les essais réalisés pour caractériser l’amorçage et ayant donné lieu à l’observation d’une fissure constituent déjà une base expérimentale conséquente. 3.2 Etude de la propagation des fissures de fretting Après avoir déterminé les conditions d’amorçage des fissures de fretting en glissement partiel, il est intéressant d’étudier dans quelle mesure ces fissures se propagent sous le seul effet de la solicitation de contact. Contrairement à des essais de fatigue plus classiques où une partie au moins de l’information est toujours disponible à la surface de l’éprouvette, la propagation se fait ici sous le contact, et reste donc inacessible à l’observation par des moyens classiques. On parlera donc de «propagation» malgré le fait que chaque point expérimental obtenu corresponde en fait à un essai interrompu et expertisé différent. 3.2.1 Observation et caractérisation de la propagation L’influence des divers paramètres de chargements sur la propagation à été étudiée :
90 Etude de la fissuration sous chargement de fretting et de fatigue ⊲ influence de Q ∗ en réalisant plusieurs essais à (P, N) fixés, pour différentes valeurs de Q ∗ ; ⊲ influence de P sur différentes séries d’essais en fonction de Q ∗ ; ⊲ influence de N en conduisant des essais à P = 320N/mm et Q ∗ = 240N/mm pour des valeurs de N croissantes jusqu’à 2.10 6 cycles. Influence de Q ∗ Tous les essais conduits pour déterminer le seuil d’amorçage à 50000 cycles ayant donné lieu à l’observation de fissures ont été regroupés pour constituer la base des résultats sur l’influence de Q ∗ . Quelques essais ciblés ont été rajoutés pour combler des manques lorsque ce fut jugé nécessaire. La figure 3.19 montre des micrographies de fissures de fretting typiques ayant propagé pour Q ∗ eff > Q∗ c (l désigne la profondeur maximale de fissuration mesurée). Les principales observations peuvent être résumées comme suit : ⊲ pour N=50000 cycles, conformément au seuil d’amorçage Q ∗ c = 240 N/mm, on retrouve une longueur de fissure positive pour Q ∗ eff > Q∗ c , et ce quelque soit le niveau de chargement normal P eff ; ⊲ les fissures sont inclinées vers l’intérieur du contact; ⊲ la longueur de fissure augmente avec Q ∗ ; ⊲ pour l < 100µm l’évolution de la longueur de fissure l(Q ∗ ) est très dispersée; ⊲ aucun effet de P n’est observé (ou en tout cas décorrélé de la dispersion des essais); ⊲ la multifissuration reste très limitée à N = 5.10 4 cycles; ⊲ dans tous les cas, la profondeur de fissuration est inférieure à 200 µm, limitée par la transition de glissement (la valeur de Q ∗ est bornée en glissement partiel par Q t ≃ µP). Les différentes profondeurs de fissuration relevées sont reportées dans des graphiques pour chaque valeur de P testée (fig. 3.20). L’ensemble des essais analysés montre une grande dispersion à la fois dans les longueurs de fissures mesurées et dans les angles de propagation observés. Lorsque l’on est très proche des conditions d’amorçage, une seule fissure est en général visible, toujours inclinée vers l’intérieur du contact. cette observation est en accord avec des études antérieures réalisées en fretting wear [90] ou en fretting fatigue [60, 63]. Aucune influence de P n’est observée, ou ne peut être décorrélée de la dispersion obtenue par ces essais.
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N o d’ordre : 05 ISAL 0002 Année
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