Bienvenue aux Mines Paristech
Bienvenue à MINES ParisTech
Newsletter International
Website
Théorie & Pratique
Vous êtes

webTV

Lecture

Aftermovie du H4ck@mines 2019 MINES ParisTech

Lecture

MIG 2019 - Systèmes embarqués

Lecture

Teaser Journées Portes Ouvertes

Lecture

Season's Greetings - Meilleurs voeux 2019

Lecture

Plan stratégique de l'Ecole

+ Toutes les vidéos

Partager

Mariem TRABELSI - Soutenance de thèse MINES ParisTech

Mariem TRABELSI

Propagation de fissures en fatigue oligocyclique multiaxiale à haute température pour le superalliage HAYNES® 188

Titre anglais : Crack growth under multiaxial low cycle fatigue at high temperature for the HAYNES® 188 superalloy
Date de soutenance : 28/11/19
Directeurs de thèse : Vincent MAUREL, Alain KOSTER

Mots clés en français : Fissuration en fatigue,Plasticité généralisée,Chargement complexe,Modélisation par éléments finis,
Mots clés en anglais : Fatigue crack growth,Large scale yielding,Complex loading,Finite element modelling,

Résumé de la thèse en français
Cette étude s'inscrit dans le cadre du projet ANR SEMAFOR (ANR-14-CE07-0037) (Simulation et caractérisation Expérimentale de la FissuratiOn en plasticité généRalisée) en partenariat avec l'ONERA, LMT Cachan et SAFRAN. Sous les conditions de hautes températures, certaines pièces aéronautiques subissent des chargements sévères nécessitant de prendre en compte la propagation de fissures de fatigue pour optimiser le dimensionnement et la sécurité des pièces. L'intensité des chargements et des températures provoquent une forte plastification dans la zone de propagation de fissures. Le matériau de l'étude est un superalliage à base de Cobalt, le HAYNES 188, utilisé principalement pour les chambres de combustion aéronautiques. Cette étude consiste à caractériser expérimentalement la propagation de fissure en fatigue oligocyclique sous sollicitations biaxiales. La conception d'un essai original de propagation de fissure à haute température est développée pour des chargements biaxiaux coplanaires. Un inducteur de type pancake a été conçu afin de réduire le gradient thermique dans la zone centrale de l'éprouvette. Ce dispositif a été utilisé pour construire une étude approfondie d'essais biaxiaux dans les conditions de fatigue oligocyclique à haute température. Les mesures des champs de température par thermographie infra-rouge et une méthodologie expérimentale ont ainsi été mises en place afin d'appréhender au mieux les conditions de propagation de fissure. La détermination expérimentale des vitesses de propagation de fissures est l'un des objectifs majeurs de l'étude. Les essais ont été modélisés à l'aide de calculs par éléments finis. Un post-processeur, sans insertion de fissure, a permis de valider un modèle macroscopique de propagation de fissure basé sur des grandeurs énergétiques. A l'aide d'outils de remaillage conforme, la propagation de fissure a été modélisée par introduction explicite de la fissure observée expérimentalement. Cette démarche a permis d'analyser les grandeurs mécaniques pilotant la propagation de fissure de fatigue sous les conditions de plasticité étendue à haute température, afin d'établir des outils de modélisation 3D de propagation de fissure explicite.

Résumé de la thèse en anglais
This study is concerned with the SEMAFOR (ANR-14-CE07-0037) project in collaboration with ONERA, Mines ParisTech, LMT Cachan and Safran. In very high temperature condition, as found for some engine aircraft components, crack could initiate near perforated zones. Once a crack is initiated, further degradation by crack growth is the result of a complex set of phenomena: multiaxial fatigue loading, thermal gradients and large scale yielding under oxidizing environment. The purpose of this study is to analyse the fatigue crack growth of the superalloy HAYNES 188 under such conditions with biaxial tests. The design of an original experiment is a challenging issue to conduct biaxial tests at high temperature. A specific inductor (pancake) was designed to decrease thermal gradient within the gage length. Subsequent thermal field has been measured using Infra-red thermography. An experimental methodology was developped to ensure a deep analysis of the crack growth. One of our major purpuse is the determination of the experimental fatigue crack growth rate in such conditions. A finite element numerical analysis was achieved using a post-processing methodology based on energy partition. This model has been successfully validated, at first without crack insertion, for cruciform specimen tests with neither modification of the model constitutive parameters. Using consistent remeshing tools, crack propagation was modeled by explicit introduction of the crack observed experimentally. This approach leads to analyze the mechanical quantities controlling the fatigue crack growth under large scale yielding at high temperature, in order to establish tools for 3D modeling of explicit crack propagation.

Retour à l'annuaire des docteurs

actualité

Comment renforcer l'autonomie des salariés ?

Formation Comment renforcer l'autonomie des salariés ? Des entreprises toujours plus nombreuses souhaitent…
> En savoir +

MINES ParisTech sur le podium

Formation MINES ParisTech sur le podium Le Figaro Étudiant réalise un nouveau classement des…
> En savoir +

Doublé de thèses

Formation Doublé de thèses Un rare doublé de thèses au Centre de recherche en informatique (CRI) de MINES…
> En savoir +

Femmes dans la transition énergétique

Formation Femmes dans la transition énergétique « J'appelle toutes les #WomenInEnergy à prendre…
> En savoir +

La rénovation thermique réduit-elle vraiment votre facture d'énergie ?

Formation La rénovation thermique réduit-elle vraiment votre… La rénovation énergétique est l’un des piliers de…
> En savoir +

+ Toutes les actualités

contact

Régine MOLINS
Direction de l'Enseignement
Service du Doctorat
> envoyer un mail

Plan du site
MINES
ParisTech

60, Boulevard Saint-Michel
75272 PARIS Cedex 06
Tél. : +33 1 40 51 90 00

Implantations
Mentions légales | efil.fr | ©2012 MINES ParisTech | +33 1 40 51 90 00 |