Fissuration de fatigue en mode mixte sur disque brésilien et influence du lubrifiant

The brazilian disc test : mixed mode crack propagation and influence of a lubricant

• Auteur / Autrice : Denis Hiebel
• Direction : Guy Pluvinage
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique
• Date : Soutenance en 1987
• Etablissement(s) : Metz

Mots clés

Mots clés contrôlés

Lubrifiants

Matériaux -- Fatigue

Matériaux -- Fissuration

Résumé

L'écaillage apparaissant au cours de la fatigue-contact résulte de l'amorçage d'une fissure et de sa propagation en mode mixte, suivis de la rupture du ligament séparant la pointe de la fissure de la surface. Des expériences de fissuration de fatigue en mode mixte ont été effectuées au moyen d'éprouvettes du type "disque brésilien" (essai de traction indirecte) afin de simuler un tel phénomène. On propose un facteur d'intensité de contrainte équivalent permettant d'exprimer la vitesse de fissuration et tenant compte du retard observé dans certains cas, à l'aide des concepts de fissure droite équivalente et de fissure branchée. Une modélisation du chemein de fissure au moyen du critère de la contrainte tangentielle maximale est également proposée. Des essais effectués sous circulation d'huile montrent par ailleurs que le lubrifiant joue un rôle complexe dans le processus de fissuration et sa cinétique, par une action physico-chimique et par une réduction du frottement au niveau des lèvres de la fissure

Mixed mode fatigue crack propagation experiments were conducted via the "brazilian disc" test as a simulation of the phenomenon of pitting. (Pitting was observed to result from the initiation of a crack and its further propagation, followed by the fracture of the remaining material between the crack-tip and the surface). An equivalent stress intensity factor is proposed to traduce crack propagation rate, which takes into account the delay we observed in certain cases. Equivalent straight crack approximation and "branched" crack concept are needed for our calculations. A simulation of the crack path is also proposed by using the maximal tangentiel stress (M. T. S. ) criteria lubrification was shown to have a complex influence on crack growth rate. Experiments in a lubrication cell pointed out a chemical effect of the lubricant and a decrease of the friction between the crack-tip and the surface, due to the lubricant