Proposition de sujet de thèse CIFRE PSA Peugeot Citroën ... - ANRT

Proposition de sujet de thèse CIFRE PSA Peugeot Citroën
en collaboration avec les laboratoires Arts et Métiers ParisTech
LAMPA (Angers) et I2M (Bordeaux)
Période 2012/2015
Contrat CDD PSA, salaire brut annuel : 30500 euros.
Intitulé du sujet : Etude de l’influence des hétérogénéités microstructurales sur la tenue en
fatigue à grand nombre de cycles d’alliages d’aluminium de fonderie.
Mots clés : Alliages d’aluminium de fonderie, défauts internes, fatigue à grand et très grand
nombre de cycle, fatigue multiaxiale, caractérisation microstructurale.
Descriptif du sujet :
L’utilisation des alliages d’aluminium pour les composants du groupe moto propulseur s’est
généralisée depuis les vingt dernières années, du fait de leur faible densité et leur excellente
conductivité thermique. Ces composants, constituant le groupe motopropulseur, sont soumis
à des chargements mécaniques variés pouvant favoriser l’apparition de fissures et ainsi
mener à la ruine fonctionnelle de la structure.
Le groupe PSA désire développer des moteurs performants et fiables dans une stratégie
globale de downsizing. Pour ce faire, il est essentiel de disposer d’une compréhension accrue
des mécanismes d’endommagement, notamment en fatigue à grand et très grand nombre de
cycles, de manière à proposer des outils de dimensionnement robustes.
L’objectif de cette thèse, menée en collaboration avec le département Durabilité des
Matériaux, des Assemblages et des Structures (DuMAS) de l’Institut de Mécanique de
d’Ingénierie de Bordeaux (I2M) et le Laboratoire Arts et Métiers ParisTech Angers (LAMPA),
sera :
• d’étudier les mécanismes d’amorçage et de propagation des fissures de fatigue pour
différents alliages d’aluminium sollicités sous sollicitations uniaxiales et multiaxiales
en fatigue à grand nombre de cycles,
• de comprendre l’influence des hétérogénéités microstructurales (particules de
silicium, intermétalliques …) et des défauts internes (porosité) sur l’endommagement.
Le travail s’articulera donc autour des tâches suivantes :
• Caractérisation de la microstructure, et plus particulièrement des défauts internes,
des alliages étudiés. On envisage pour cela de recourir à la tomographie 3D.
• Mise en place, réalisation et analyse d’essais de fatigue à grand nombre de cycles
sous chargements uniaxiaux et multiaxiaux.
• Analyse, sur la base des caractéristiques géométriques des défauts internes, obtenues
par tomographie, l’influence de ceux-ci sur la cinétique d’endommagement
(amorçage et micropropagation de fissure).
• Proposition de scénarios d’endommagement en fatigue multiaxiale

• Analyse critique des modèles de la littérature pour la prévision de la durée de vie des
matériaux à défauts en fatigue multiaxiale à grande durée de vie.
Pour candidater, veuillez envoyer vos cv et lettres de motivation et relevés de note à (en
précisant « thèse influence des défauts internes » ) :
pierre.osmond1@mpsa.com, thierry.palin-luc@ensam.eu, franck.morel@ensam.eu,
nicolas.saintier@ensam.eu