Thèse soutenue

De l’apport des mesures de champs de température sous sollicitations cycliques pour la caractérisation et la modélisation des propriétés en fatigue des assemblages soudés

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Auteur / Autrice : Loic Carteron
Direction : Cédric DoudardSylvain Calloch
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique des solides, des matériaux, des structures et des surfaces
Date : Soutenance le 17/06/2020
Etablissement(s) : Brest, École nationale supérieure de techniques avancées Bretagne
Ecole(s) doctorale(s) : Sciences de l'ingénierie et des systèmes (Centrale Nantes)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Recherche Dupuy de Lôme
Entreprise : Naval Group
Jury : Président / Présidente : Damien Halm
Examinateurs / Examinatrices : Sylvie Pommier, Matteo Luca Facchinetti, Bruno Levieil, Julien Beaudet, Florent Bridier, Anthony Ezanno
Rapporteurs / Rapporteuses : Nicolas Ranc, Habibou Maitournam

Résumé

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Le dimensionnement en fatigue à grand nombre de cycles de joints soudés nécessite la caractérisation expérimentale des paramètres d'influences liés au chargement mais également aux spécificités du joint soudé (géométrie, contraintes résiduelles, défauts liés au procédé, parachèvement). Face au nombre de combinaisons possibles, l'utilisation d'essais de fatigue classiques demanderait un temps et un coût difficilement acceptables. L'exploration de l'apport de mesures de champs de température sous sollicitations cycliques représente alors une piste intéressante pour alimenter d'une part les bases de données d'essai sur certains types de joints soudés, et d'autre part, permettre l'approfondissement d'autres problématiques liées aux assemblages soudés. Un protocole expérimentale d'étude de structures soudées est mis en place et appliqué à deux configurations : brut de soudage, et parachevée TIG. L'analyse des données d'essai met en évidence des mécanismes de ruine en fatigue différents pour chacune de ces configurations. L'adaptation d'une approche type "auto-échauffement" est envisagée sur structure parachevée TIG. En parallèle, une approche originale est développée pour caractériser les propriétés en fatigue de la configuration brute de soudage. Elle est basée sur un suivi quantitatif de la propagation des fissures et la mise en place d'un modèle probabiliste basé sur la mécanique linéaire de la rupture.