Détermination de l'historique de chargement d'une pièce rompue ou fissurée en service
Auteur / Autrice : | Alexis Ratier |
Direction : | Narayanaswami Ranganathan |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Génie mécanique et productique |
Date : | Soutenance le 04/05/2017 |
Etablissement(s) : | Tours |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Énergie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers (Centre-Val de Loire) |
Partenaire(s) de recherche : | Equipe de recherche : Laboratoire de mécanique et rhéologie (Tours) |
Laboratoire : École polytechnique universitaire (Tours) | |
Jury : | Président / Présidente : Stéphane Méo |
Examinateurs / Examinatrices : Florent Chalon, Mac lan Nguyen tajan | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Yves Nadot, Franck Morel |
Résumé
Le but de la thèse est de déterminer l’historique de chargement d’une pièce rompue ou fissurée en service, par analyse des surfaces de fissuration. Pour les analyses de défaillances, les enjeux sont de définir le rôle du chargement dans la défaillance et de déterminer la fraction de durée de vie atteinte lors de la détection de la fissure. Un enjeu complémentaire est d’enrichir la base de données de chargements en service. L’organe choisi pour cette étude est l’essieu-axe ferroviaire. Ainsi, la sollicitation étudiée est en flexion rotative et les matériaux considérés sont les aciers A4T (25CrMo4) et A1N (C40). Suite à une revue bibliographique, quatre méthodes d’analyse quantitative des surfaces de fissuration ont été ciblées et testées, deux ont été retenues et développées. La première est basée sur la quantification des faciès de rupture (stries de fatigue, cupules, fissures secondaires…). La seconde s’appuie sur l’analyse des contraintes résiduelles (fractographie X) en profondeur pour déterminer l’épaisseur de matériau plastifié sous la surface de rupture. Cette profondeur correspond au sillage plastique induit par la propagation de la fissure et est fonction du chargement recherché.