Simulation des vitesses de propagation d'une fissure dans un alliage à base de nickel à haute température sous vide et sous chargement de fatigue-fluage

Crack-growth simulation in a nickel base alloy subjected to a creep fatigue loading at elevated temperature in inert environment

• Auteur / Autrice : Alexandre Piard
• Direction : Denys Gamby, José Méndez
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique des solides, des matériaux, des structures et des surfaces
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Poitiers
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur et aéronautique (Poitiers1992-2008)
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Poitiers. UFR des sciences fondamentales et appliquées

Mots clés

Mots clés contrôlés

Métallurgie des poudres

Endommagement, Mécanique de l' (milieux continus)

Rupture, Mécanique de la

Matériaux

Avions -- Turboréacteurs

Résumé

L'objectif de ce travail est de simuler les vitesses de fissuration sous chargement cyclique avec ou sans temps de maintien à haute température dans un environnement inerte, pour un matériau '' fragile au fluage '', un superalliage à base de nickel. Les essais de fissuration avaient été menés à 750ʿC sous vide pour mettre en relief les interactions des effets d'endommagement induits par le fluage et la fatigue. Pour représenter la partie cyclique du chargement, la simulation fait intervenir un champ d'endommagement cyclique au voisinage de la pointe de fissure et la fermeture de fissure. La simulation lors des temps de maintien utilise un champ d'endommagement qui dépend des déformations de fluage et qui prend en compte les influences de l'émoussement en pointe de fissure et du temps de remise en chargement. Les interactions fatigue fluage reposent sur l'association des deux endommagements de fatigue et de fluage et sur un paramètre d'endommagement global.

The proposed creep - fatigue simulation was aimed at predicting creep fatigue crack growth (CFCG) rates of an Astroloy at 750ʿC under high vacuum. This analysis is based on a combination of different models pertaining to simple situations (fatigue with crack closure, creep alone. . . ). It relies on the introduction of damage fields describing fatigue and creep effects in the vicinity of the crack tip. These damage fields respectively depend on cyclic and creep crack opening displacements. Closure and blunting effects are incorporated in the damaging process. Crack propagation is governed by a fracture criterion involving both damage fields. The creep - fatigue interaction is described by the association of the cyclic and creep damage fields and some global damage parameter.