Thèse soutenue

Modélisation de l’impact du grenaillage sur le comportement et l’endommagement en fatigue de l’Inconel 718
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Auteur / Autrice : Jean-Patrick Goulmy
Direction : Pascale KanoutéEmmanuelle Rouhaud
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Matériaux, Mécanique, Optique et Nanotechnologie
Date : Soutenance le 20/12/2017
Etablissement(s) : Troyes
Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Sciences pour l'Ingénieur (Troyes, Aube)
Partenaire(s) de recherche : Fondation : Institut de Recherche Technologique Matériaux, Métallurgie et Procédés (IRT M2P)
Laboratoire : Institut Charles Delaunay / ICD
Jury : Président / Présidente : Véronique Aubin
Examinateurs / Examinatrices : Emmanuelle Rouhaud, Véronique Aubin, Brigitte Bacroix, Rodrigue Desmorat, Catherine Mabru, Yves Nadot
Rapporteurs / Rapporteuses : Brigitte Bacroix, Rodrigue Desmorat

Résumé

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Le grenaillage est utilisé dans l’industrie aéronautique afin d’améliorer la durée de vie en fatigue de pièces critiques, telles que les disques de turbine. Mettre en place une méthodologie permettant de traduire l’évolution des contraintes résiduelles en service et de prédire leur impact sur la durée de vie en fatigue représente un enjeu majeur afin d’intégrer l’étape de grenaillage dans le dimensionnement des pièces. Le matériau d'étude est l'INCO178. Une première partie du travail s'attache à caractériser les contraintes résiduelles et l'écrouissage induits par grenaillage, en combinant pour ce dernier : la diffraction des rayons X, l'EBSD et la dureté. L’évolution des contraintes résiduelles et de l'écrouissage est ensuite caractérisée expérimentalement après différentes sollicitations. Afin de modéliser la relaxation des contraintes résiduelles, une loi de comportement est mise en place sur la base d’essais réalisés sur le matériau non grenaillé. Enfin, l'impact du grenaillage sur la durée de vie en fatigue est évalué à l’aide d’éprouvettes présentant une concentration de contraintes. Une approche probabiliste apte à rendre compte des effets de volume et de gradient de contrainte est proposée et identifiée à partir d’éprouvettes non grenaillées. L’ensemble de la chaîne de modélisation (introduction des contraintes résiduelles et de l’écrouissage induits par grenaillage, simulation de l’évolution du champ mécanique et application du post traitement de fatigue) est enfin appliquée pour prédire la durée de vie en fatigue d’éprouvettes grenaillées