Material and structural mechanical modelling and reliability of thin-walled bellows at cryogenic temperatures. Application to LHC compensation system

• Auteur / Autrice : Cédric Garion
• Direction : Didier Marquis
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie mécanique
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Clermont-Ferrand 2

Mots clés

Mots clés contrôlés

Loi de Weibull

Acier inoxydable austénitique

Cryotechnique

Fatigue des matériaux

Mécanique de l'endommagement (milieux continus)

Fiabilité

Matériaux -- Essais

Résumé

Cette thèse traite du comportement des aciers inoxydables austénitiques aux températures cryogéniques. La transformation de phase et l'endommagement, induits par déformation plastique, sont pris en compte dans un modèle élasto-plastique. La cinétique de transformation y (vers) alpha' ainsi que les lois d'évolution de l'écrouissage mixte sont établies. Plusieurs modèles d'endommagement sont discutés : un modèle mésoscopique isotrope ou orthotrope et une approche microscopique. Les paramètres matériau ont été mesurés à partir de fines éprouvettes en 316L à trois températures : 293K, 77K et 4. 2K. Le modèle est appliqué aux coques minces ondulées, utilisées dans les interconnexions du LHC. L'influence sur la stabilité des propriétés matériau est étudiée par une analyse modale. La fiabilité des composants, définie par la fonction de distribution de Weibull, est étudiée à partir de tests de fatigue. L'impact sur la fiabilité des imperfections géométriques et du changement thermo-mécanique est analysé