Thèse soutenue

Caractérisation et modélisation de la rupture dans le domaine de la transition ductile-fragile de matériaux tubulaires utilisés dans la fabrication de générateurs de gaz pour airbags

FR  |  
EN
Auteur / Autrice : Camille Caisso
Direction : Nicolas Georges Marcel Jacques
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique des solides, des matériaux, des structures et des surfaces
Date : Soutenance le 09/11/2021
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 - Institut de Recherche Dupuy de Lôme
Entreprise : Autoliv
Jury : Président / Présidente : Jacques Besson
Examinateurs / Examinatrices : Sébastien Mercier, Harold Fresnel, Younes Demmouche, Aboulghit El Malki Alaoui
Rapporteurs / Rapporteuses : Catherine Froustey, Patrice Longère

Résumé

FR  |  
EN

Ce travail porte sur la caractérisation des mécanismes de rupture, ductile et fragile, de matériaux tubulaires utilisés pour la fabrication de générateurs de gaz pour airbag. Lors d’un accident, le coussin d’un airbag est gonflé en quelques millisecondes par un générateur de gaz. En cas de défaillance de ce dernier, un mode de rupture ductile doit être assuré jusqu’à des températures de -60°C. Un essai Charpy sur éprouvette anneau a été proposé pour quantifier le risque de rupture fragile des matériaux des générateurs de gaz. Cependant, cette modification de l’essai Charpy soulève deux problématiques : dans quelle mesure cet essai permet de caractériser la transition ductile-fragile et comment déduire le risque de rupture fragile d’un générateur de gaz en fonctionnement à partir des résultats des essais Charpy ? Pour répondre à ces questions, une approche combinant essais et simulations numériques a été mise en place. Différents essais ont été développés afin de caractériser le comportement et l’endommagement ductile du matériau de l’étude. Une approche locale de la rupture ductile a été adoptée pour la modélisation. Ensuite, une campagne d’essais Charpy sur anneau effectuée pour des températures comprises entre -160°C et 23°C a permis de caractériser la transition ductile-fragile. Une étude numérique de cet essai a été menée puis couplées aux essais Charpy, cela a permis de mettre en place une modélisation de la rupture fragile. Le risque de rupture fragile des éléments structuraux de générateurs de gaz est enfin évalué. L’influence du procédé de fabrication sur le risque de rupture fragile a aussi été étudiée.