Etude de la propagation des fissures de fatigue dans les materiaux metalliques et des consequences des processus de deformation plastique a fond de fissure

Study of fatigue crack growth in metallic materials and consequences of plastic deformation process at crack tip

• Auteur / Autrice : Sadek Brahmi
• Direction : Jean Lemaitre
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1991
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

L'objectif de ce travail est d'etudier la propagation des fissures de fatigue dans quelques materiaux metalliques, representatifs de trois grandes familles d'alliages, les alliages d'aluminium, les aciers austenitiques et les alliages de titane. Les vitesses de propagation sont correlees a l'etat de contrainte a fond de fissure par l'intermediaire du facteur d'intensite de contrainte k ou de l'integrale j de rice. Une analyse statistique des resultats experimentaux est donnee. Elle permet de valider les correlations etablies, pour chaque materiau, entre vitesse de propagation et etat de contrainte a fond de fissure. Cette these montre l'importance du point de vue de leurs consequences, des processus de deformation plastique a fond de fissure. Ces processus ont ete principalement etudies sur un plan experimental dans le cas de l'acier inoxydable 18-10. Les contours et les dimensions des zones plastiques cyclique et monotone ont ete analyses et les resultats confrontes aux previsions theoriques. Les problemes d'ouverture et de complaisance d'eprouvettes fissurees ont ete analyses. A ce tite sont distingues les processus d'ouverture elastique et d'ouverture plastique. Ces derniers sont lies a l'extension de la zone plastique a fond de fissure et conduisent a une ouverture remanente apres dechargement de l'eprouvette. Les effets de retard, introduits par des variations de l'intensite du chargement ont ete etudies sur un plan experimental et confrontes a des modeles theoriques