Etude numérique de l'effet de la surface libre pour les agrégats polycristallins métalliques soumis à un chargement de fatigue à grand nombre de cycles

par Xiaoyu Liang

Projet de thèse en Mécanique-matériaux

Sous la direction de Franck Morel et de Anis Hor.

Thèses en préparation à Paris, ENSAM , dans le cadre de École doctorale Sciences des métiers de l'ingénieur (Paris) , en partenariat avec LAMPA - Laboratoire Angevin de Mécanique, Procédés et InnovAtion (laboratoire) depuis le 01-09-2016 .


  • Résumé

    Modélisation de la fatigue multiaxiale des matériaux au cycle élevé est un sujet concerné par de nombreux domaines industriels(automobile, aéronautique, nucléaire, etc.) et dans lequel de nombreux progrès restent encore à accomplir. Dans le cas des matériaux polycristallins, la micropropagation est fortement affectée par la microstructure de grain local. Ceci est la source principale de la propagation qui est observée classiquement dans ce domaine. Les caractéristiques des microstructures, par exemple, les joints de grains et les orientations cristallographiques, jouent également un rôle important dans le processus de dommages de fatigue. Dans ce travail de thèse, nous allons analyser les interactions entre l'initiation/micropropagation d'une fissure de fatigue et les propriétés mécaniques à l'aide d'une simulation numérique d'agrégats polycristallins de métaux. Cette approche numérique est basée sur la théorie de plasticité cristalline couplée avec la description explicite des caractéristiques de microstructure(morphologie, texture cristallographique et système de glissement).

  • Titre traduit

    Numerical study of the free surface effect on the high cycle fatigue response of metallic polycrystalline aggregate


  • Résumé

    Multiaxial high cycle fatigue modeling of materials is an issue that concerns many industrial domains (automotive, aerospace, nuclear, etc.) and in which many progress still remains to be achieved. In the case of polycrystalline materials, the micropropagation is strongly affected by the local grain microstructure. This is the main source of the scatter that is classically observed in this domain. Microstructural features such as grain boundaries and crystallographic orientations play also an important role in the fatigue damage process. In this PhD work, we will analyze the interactions between the initiation/micropropagation of a fatigue crack and the mechanical properties using a numerical simulation of polycrystalline metal aggregates. This numerical approach is based on crystal plasticity theory coupled with explicit description of the microstructure features (morphology, crystallographic texture and slip system).