Thèse soutenue

Identification et modélisation des phénomènes thermomécaniques mis en jeu lors du perçage à sec de l’Inconel 718
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Auteur / Autrice : Kévin Chenegrin
Direction : Eric FeulvarchJean-Michel Bergheau
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique et Ingénierie
Date : Soutenance le 07/04/2021
Etablissement(s) : Lyon
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences Ingénierie Santé (Saint-Etienne)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de tribologie et dynamique des systèmes (Écully, Rhône ; 1970-)
établissement opérateur d'inscription : Ecole nationale d'ingénieurs (Saint-Etienne ; 1961-....) - École Centrale de Lyon (1857-....)
Jury : Président / Présidente : Jean-Baptiste Leblond
Examinateurs / Examinatrices : Eric Feulvarch, Jean-Michel Bergheau, Cédric Pouvreau, Mathieu Girinon, Habib Karaouni
Rapporteurs / Rapporteuses : Mirentxu Dubar, Habibou Maitournam

Mots clés

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Résumé

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Dans le contexte industriel actuel, les acteurs du secteur aéronautique et spatial cherchent à atteindre un haut niveau de performance pour la tenue en fatigue de pièces jugées critiques, tout en réduisant les dépenses associées à leur production. Cette industrie a été l’une des premières à faire de la maîtrise des procédés de fabrication un axe privilégié de sa recherche, car les conséquences de la rupture d’un composant en service peuvent être désastreuses, tant sur le plan économique que sur le plan humain. Parmi les différents procédés existants, l’usinage représente encore aujourd’hui une grande part dans la fabrication des pièces critiques en ébauche et en finition. À ce jour, le perçage demeure l’opération d’usinage la plus répandue dans l’industrie, mais reste une des moins étudiées en raison de la forme géométrique réalisée. En effet, la création de trous cylindriques empêche toute observation directe des mécanismes de coupe, rendant très complexe l’étude des phénomènes thermomécaniques mis en jeu à l’échelle du trou percé. En contexte industriel, l’opération de perçage à sec est d’autant plus pénalisante pour l’outil et la matière puisqu’elle résulte d’une absence significative de lubrification, causée par un aléa d’usinage. Dans une telle configuration, les transferts de chaleur jouent un rôle déterminant dans la génération des contraintes résiduelles. Le développement d’une stratégie originale, expérimentale et numérique, a permis d’identifier et de modéliser les phénomènes thermomécaniques mis en jeu lors du perçage à sec de l’Inconel 718. Ainsi, les contraintes résiduelles induites au niveau de la surface du trou ont pu être modélisées et confrontées à des analyses expérimentales par DRX.