Développement d'une méthodologie prévisionnelle du comportement en fretting-fatigue couplant les approches expérimentales et théoriques

Development of a methodology to predict the fretting-fatigue behaviour of materials based on experimental and theoretical approaches

• Auteur / Autrice : Caroline Petiot
• Direction : Léo Vincent
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences. Matériaux
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Ecully, Ecole centrale de Lyon
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de Matériaux Mécanique-Physique (Ecully, Rhône)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Endommagement, Mécanique de l' (milieux continus)

Traitements de surface

Éléments finis, Méthode des

Matériaux -- Fatigue

Résumé

Une methodologie de prevision du comportement de materiaux sollicites en fretting-fatigue est presentee. Elle s'appuie sur les resultats experimentaux obtenus sur le couple acier 32cdv13/100c6 etudie, protege superficiellement ou non. Les protections de surface etudiees sont diverses: depot electrolytique de cadmium, traitement mecanique de grenaillage, vernis a base de teflon, depot plasma cw-co(17%). Les resultats experimentaux sont exploites a la fois, a travers deux cartes similaires a celles utilisees en fretting-wear et a travers des courbes de wohler. Les cartes rendent compte du mecanisme d'accomodation des deplacements des surfaces en contact (collage, glissement, mixte) et des endommagements associes (non degradation, detachement de particules, fissuration). La courbe de wohler prend en compte la duree de vie des essais et permet de calculer l'abattement sur la limite d'endurance en fatigue (effet du fretting). Un modele elements finis elasto-plastique de simulation du dispositif d'essai est presente. Il utilise des elements de contact pour prendre en compte les cfficients de frottement mesures experimentalement. Il est alors possible d'appliquer au modele les parametres operatoires pour simuler l'accomodation des deplacements dans le contact. A ce stade, il est possible de differencier les conditions operatoires qui conduisent a de l'usure, de celles qui conduisent soit a la fissuration soit a la non degradation des pieces en contact. Le critere de dang van, critere d'amorcage en fatigue multiaxiale, est applique au champs de contraintes local calcule par le modele, pour distinguer l'amorcage du non amorcage (non degradation). Les trois types de degradation des cartes experimentales sont alors predites. Des calculs complementaires de propagation de defaut permettent de determiner si toutes les conditions d'amorcage sont des conditions de propagation. La limite d'endurance en fretting-fatigue est ainsi estimee avec precision