Thèse soutenue

Contributions à la modélisation micromécanique de l'endommagement et de la fatigue des métaux ductiles
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Auteur / Autrice : Vincent Monchiet
Direction : Djimédo KondoÉric Charkaluk
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique
Date : Soutenance en 2006
Etablissement(s) : Lille 1

Résumé

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Cette étude comporte deux parties principales respectivement dédiées à la fatigue polycyclique (à grand nombre de cycles) et à la rupture ductile des métaux. Dans la première partie de la thèse, traitant de la fatigue polycyclique, on se place dans le cadre de l'approche multiéchelle de Dang Van, essentiellement basée sur des mécanismes de plasticité à l'échelle des grains. Cette approche est étendue en y incorporant les micromécanismes d'endommagement par croissance de microvides. Le modèle micromécanique proposé repose sur un couplage plasticité-endommagement à l'échelle des grains, la prise en compte de l'endommagement étant effectuée en adaptant à la plasticité cristalline l'approche par analyse limite de Gurson. Le critère de fatigue issu du raisonnement micromécanique combine à l'échelle microscopique une condition d'adaptation et une condition de porosité critique. Sa traduction à l'échelle macroscopique est réalisée via une transition micro-macro de type Kröner-Eshelby. Pour illustrer la pertinence de ce critère, nous présenterons une confrontation de ses prédictions à des données expérimentales issues de la littérature. En particulier, pour des chargements affines macroscopiques, il est démontré que le critère rend adéquatement compte des effets d'une contrainte moyenne et de l'influence de la pression hydrostatique. Malgré ces bonnes performances, il convient de souligner que le critère de fatigue proposé ne permet pas de prendre en compte l'anisotropie induite par les processus de micro-endommagement.