Academic literature on the topic 'Fatigue à grand nombre de cycle'

Résumé Des couples vierges de Sitophilus zeamais ont été placés dans des boîtes de Pétri contenant 8, 16 ou 32 grains de maïs. Après 10 jours d’infestation, nous avons dénombré les oeufs pondus, le nombre de grains infestés et la fréquence de distribution des oeufs par grain. Les grains ont ensuite été laissés en incubation pendant 7 semaines avant d’observer l’émergence des adultes et déterminer leur poids moyen et le sexe-ratio. Les résultats de la distribution des oeufs sur les grains de maïs indiquent que la ponte se fait de manière agrégative. Il n’existe pas de différence au niveau du nombre moyen d’oeufs pondus dans chaque traitement (avec une moyenne de 43, 39 et 36 oeufs pour les densités de 32, 16 et 8 grains/Pétri respectivement). Par contre, en ce qui concerne l’émergence des adultes, le plus grand nombre d’individus provient des lots contenant le plus grand nombre de grains. Il existe également des différences significatives au niveau du poids moyen des adultes issus des lots exposés à 32 grains (3,6 mg) qui sont plus lourds que ceux issus des lots contenant 8 grains de maïs (3,4 mg). Par contre, le sexe-ratio des charançons émergés ne diffère pas d’un lot de grains à un autre, et ce, pour les trois traitements. L’importance quantitative des ressources alimentaires sur le comportement de ponte et la biologie des insectes à cycle de développement endogé et la possibilité de l’existence d’une stratégie reproductive sont discutées.

RÉSUMÉLa plupart des recherches sur les grands-parents ont utilisé une perspective micro-sociale, de type interactif et basée sur la notion de rôle. Comme complément à ce corps de recherche, cet article examine les aspects quantitatifs de la transition vers l'état de grand-mère, dans la perspective du cycle de vie. L'analyse est fondée sur des données rassemblées à partir d'un échantillonnage de 666 femmes, choisies au hasard et nées entre 1905 et 1920. L'enquête téléphonique a été réalisée en 1987–88, à Vancouver et à Victoria. Les résultats démontrent que les variables majeures associées à cette transition vers l'état de grand-mère sont le nombre d'enfants et le niveau d'éducation. Les variations concernant l'âge auquel ces femmes sont devenues grands-mères pour la première fois s'expliquent par l'âge au moment de la première naissance et aussi par une variable relative à l'histoire de vie au travail. La temporalité sociale joue un rôle, mais varie selon le statut de « grand-maternité ”. Les variations dans les préférences relatives au meilleur moment pour devenir grand-parent sont associées à l'âge où les femmes ont expérimenté l'état de grand-mère. Les résultats sont discutés à la lumière de ce qui est généralement admis selon la perspective du cycle de vie et des pistes concernant des recherches à venir sont explorées.

Parasites intracellulaires obligatoires, les virus dépendent d’un grand nombre de facteurs cellulaires pour accomplir leur cycle de multiplication. Parmi ceux-ci, les microARN (miARN) ont récemment émergé comme d’importants modulateurs des infections virales. Ces petites molécules régulatrices agissent comme des répresseurs de l’expression des gènes. Au cours de l’infection, ils peuvent agir sur des ARN cibles d’origine cellulaire mais aussi virale. Cette synthèse fait le point sur les différents mécanismes, directs et indirects, impliquant ces miARN dans la régulation des virus et aborde les possibles applications thérapeutiques qui peuvent en découler.

Résumé Cet article porte sur la description des pratiques très courantes de gestion de classe et sur la nécessité d'y former les enseignants. La réflexion se déroule en quatre temps. L'auteur analyse les compétences que met en jeu la gestion de classe; il définit ce qu'on entend par cycle d'apprentissage pluri-annuel comme un espace-temps de formation regroupant un grand nombre d'élèves, collectivement confiés à une équipe pédagogique; il identifie des problèmes nouveaux que rencontre une telle équipe lorsqu'elle tente d'organiser le travail dans un cycle; il examine de près un des modes d'organisation du travail dans un cycle d'apprentissage lié à une architecture modulaire du curriculum. Le texte prend fin sur un inventaire des compétences individuelles et collectives requises des enseignants en matière de gestion d'espace-temps de formation, en termes d'ergonomie cognitive.

Le modernisme littéraire et le cycle de nouvelles anglo-canadien. Le cycle de nouvelles, un tout artistique constitué de parties indépendantes et qui mène à son apogée la tendance à la dissolution de l’intrigue dans le roman, s’est imposé comme genre littéraire clef du modernisme depuis Dubliners de Joyce. Parallèlement, la floraison de l’art narratif canadien d’après-guerre est caractérisée par un grand nombre de cycles de nouvelles de valeur. Sont traités d’une façon plus ou moins circonstanciée In the Village of Viger de D.C. Scott (comme précurseur du genre), The Kissing Man de George Elliott et Lives of Girls and Women d’Alice Munro. Cette forme se prête particulièrement bien à montrer l’aliénation de l’individu au sein d’une communauté inopérante et, d’une manière générale, les schémas sociaux qui s’opposent au flux de la vie. En dernière analyse, ce genre littéraire paradoxal exprime un désir d’établir une harmonie avec la vie fondamentale -désir qui s’accompagne d’une insistance sur l’autonomie de l’art.

Cette étude présente une analyse mécanique et énergétique de la fatigue des matériaux métalliques à grand et très grand nombre de cycles. Des bilans d'énergie en fatigue sont réalisés à partir de techniques d'imagerie quantitatives. Les sources de chaleur sont déterminées à partir des champs de température mesurés par caméra infrarouge. Les champs cinématiques sont obtenus en utilisant une technique de corrélation d'images numériques et permettent d'estimer l'énergie de déformation mise en jeu. Un premier objectif est d'analyser la pertinence énergétique des concepts de limite de fatigue et d'état cyclique stabilisé. Un deuxième objectif est de comparer les champs de dissipation à l'échelle mésoscopique aux distributions de bandes de glissement. Enfin, la comparaison d'essais de fatigue conventionnelle (30-50 Hz) et ultrasonique (20 kHz) permet d'analyser les effets de la fréquence sur le comportement dissipatif du matériau.

Il existe actuellement une demande croissante pour le développement de méthodes expérimentales rapides et fiables permettant d'estimer la résistance à la fatigue dans le domaine de la fatigue à grands nombres de cycles. En ce sens, la fatigue ultrasonique apparue dans les années cinquante est très intéressante pour les industriels. En effet, la fréquence typique de ces essais est de 20 kHz ce qui permet d'atteindre le domaine des très grandes durées de vie en des temps d'essais raisonnables (109 cycles sont atteints en 14 h). Cependant ces essais posent le problème de l'effet de la fréquence et plus généralement de la validité des résultats obtenus pour estimer la durée de vie de structures chargées à des fréquences très inférieures à 20 kHz. L'objectif de ce travail est d'évaluer l'effet de la fréquence du chargement sur les mécanismes précurseurs de l'initiation de fissures et plus précisément sur les mécanismes de microplasticité à l'échelle du grain. Ce travail de thèse s’intéresse au cas du cuivre pur polycristallin sollicité en traction-compression alternée et symétrique. Pour mettre en évidence un effet de la fréquence, les courbes de Wöhler ont été construites à différentes fréquences. L’étude s’est ensuite focalisée sur les mécanismes de microplasticité précurseurs de l’initiation de fissures et plusieurs critères ont été examinés : les morphologies des bandes de glissement et leurs positions en lien avec la microstructure, les seuils d’apparition des bandes de glissement, le développement de ces bandes avec le nombre de cycles, la répartition de la microplasticité dans les grains, les valeurs d’énergie dissipée au cours d’un cycle. Le glissement dévié et la production-diffusion de lacunes sont deux mécanismes qui interviennent dans la formation des bandes de glissement et des extrusions en surface. Leurs rôles respectifs sur les effets de fréquence observés sont discutés
Nowadays there is a growing demand for the development of fast and robust fatigue life prediction methods in the very high cycle fatigue domain. In this way, ultrasonic fatigue technique which appeared in 1950 is very interesting for manufacturers. Because the typical frequency of these tests is 20 kHz, this technique is efficient to perform tests up to a very high number of cycles in a reasonable time (109 cycles are reached in 14 h). However, the frequency domain of these fatigue tests facilities raises the issue of the effect of frequency and more generally the validity of the obtained results for estimating fatigue life of structures loaded at frequencies three or four order of magnitude below ultrasonic frequencies. The objective of this work is to evaluate the effect of the loading frequency on the precursors of fatigue damage, namely the microplasticity at the grain scale. This thesis work deals with the case of polycrystalline pure copper loaded in fully reversed tensioncompression. To show the effect of frequency, the Wöhler or S-N curves were constructed at different frequencies. Then, the study focused on the mechanisms of microplasticity preceding crack initiation and several criteria were investigated: the morphologies of the slip bands and their locations in the microstructure, the thresholds of appearance of the slip bands, the evolution of the slip bands amount with the number of cycles, the distribution of the microplasticity in the grains, the dissipated energy during a fatigue cycle. Cross slip and vacancies production and diffusion are two mechanisms which play a part in the formation of slip bands and extrusions in surface. Their respective roles on the effects of frequency observed are discussed

Ce travail a porté sur l’influence d’entailles micrométriques sur la tenue en fatigue à grand nombre de cycles d’un alliage de titane et la comparaison avec un cas de fretting-fatigue. Des études préliminaire sont montré que des entailles micrométriques pouvaient reproduire les champs de contraintes d’essais de fretting-fatigue. Le projet COGNAC dirigé par Safran Aircraft Engines a été créé dans l’objectif d’évaluer la faisabilité d’un modèle unique capable de simuler la tenue en fatigue de pièces subissant des sollicitations de fretting ou de fatigue en présence d’entailles. Le cadre expérimental de cette thèse est limité à la partie du projet traitant des entailles. Afin d’avoir le même état de préparation de surface, les micro-entailles et les surfaces des éprouvettes de fretting fatigue sont usinées par meulage. Afin de reproduire les gradients de contraintes observés localement pour des chargements de fretting-fatigue, des entailles en V avec des rayons compris entre 50 μm à 500 μm ont été choisies.L’étude du taux de triaxialité et du cisaillement a permis de définir une géométrie d’éprouvette de comparaison avec le fretting fatigue qui comporte 2 entailles en V inclinées en face à face. Trois campagnes expérimentales de fatigue à grand nombre de cycles ont été menées. La première sur des éprouvettes lisses meulées afin d’obtenir une limite de fatigue de référence sans concentration de contraintes. La seconde sur des éprouvettes avec une entaille non inclinée ayant une profondeur de500 μm afin d’étudier les effets du rayon de fond d’entaille sur la limite de fatigue. La dernière est une campagne sur les éprouvettes avec 2 entailles inclinées qui permettent de reproduire les champs de contrainte des essais de fretting. Les premiers stades de fissuration ont été étudiés. Les facettes de pseudo clivage, la présence d’un premier stade de fissuration et les amorçages multiples en fond d’entaille ressemblent à ce qui peut être vu sur des essais de fretting. Par contre la présence de fissures non propageantes en fond d’entaille sous la limite de fatigue n’a pas pu être démontrée, alors que ces fissures non propageantes sont observables sur les essais de fretting-fatigue. Les sites d’amorçages et les mécanismes des premiers endommagements semblent être pilotés par les zones affectées par le meulage. Enfin trois critères de fatigue ont été utilisés afin de tenter de reproduire nos résultats expérimentaux. L’approche basée sur la théorie du gradient –avec un gradient local et un impact affine du gradient- et celle basée sur la théorie de la distance critique ont fourni des résultats corrects sur les éprouvettes entaillées mais ne peuvent faire le lien avec les éprouvettes sans concentrations de contraintes. Enfin, l’approche probabiliste utilisée a produit des résultats très proches des résultats expérimentaux à la fois sur des éprouvettes lisses et des micro-entailles. La comparaison des résultats expérimentaux montrent que le champ de contrainte de Crossland proche de la surface d’amorçage du fretting-fatigue est proportionnel à celui proche d’un fond d’entaille dans le cas d’une éprouvette avec 2 entailles en face à face. Le niveau de la sollicitation des 2 essais diffère localement d’environ20%. Dans la suite des travaux, il serait particulièrement intéressant de relancer une campagne de comparaison entre fretting et entailles en utilisant un critère probabiliste pour dimensionner les essais afin de proposer une méthodologie commune de prise en compte des concentrations de contraintes dans les cas de fretting-fatigue et de concentrateurs géométriques sollicités en fatigue
This study is about the influence of micro-notches on the high cycle fatigue behavior of a Ti64 alloy and the comparison with similar fretting fatigue tests. Preliminary studies showed that fretting-fatigue stress fields can be reproduced by micro-notched. The COGNAC project leaded by Safran Aircraft Engines was built to verify if a unique model can reproduce both fretting-fatigue and notched samples fatigue tests. The scope of this experimental study is limited to the notched samples. In this PHD thesis, the notches are grinded and the results are compared with fretting-fatigue tests on grinded surfaces. V-notched with notch root radius from 50 to 500 μm were chosen to reproduce the stress gradient of fretting-fatigue tests. A geometry with two inclined notches facing each other allows to reproduce shear stress and stress triaxiality from fretting-fatigue tests. Three different experimental studies were performed. First on un-notched specimens with a grinded surface state to produce a reference fatigue limit for grinded surface state without stress concentration. The second study the notch root radius effect on the fatigue limit with samples with one non-inclined notch of 500 μm of depth. The last one is a series of fatigue tests on samples with two inclined notches that reproduce the stress distribution of fretting-fatigue tests. Pseudo-cleavage facets, multi cracks initiations in the notch root and the presence of two propagation stages is similar to the fretting-fatigue tests mechanisms. However, non propagating cracks were not observe at the notch root while many of them were present during the fretting-fatigue test. The initiation sites and the early stages of propagation seem to be controlled by grinded affected areas. Finally, three fatigue criteria were used to try to reproduce the experimental results. The criteria based on the critical distance theory and gradient theory –with a local gradient and an affine effect of the gradient term- can reproduce the fatigue limits of notched samples but fail to predict both notched and un-notched specimen fatigue limits with a unique data set. The third one is a probabilistic criterion which success to predict the experimental fatigue limits not only of notched samples but also smooth ones. The comparisons between the experimental results of the fatigue on the specimens with two inclined notches and the fretting-fatigue shows a difference of 20%. The distribution of the Crossland stress is quite similar. In the future, it would be useful to make a new comparison between fretting-fatigue and fatigue on notches using the probabilistic criterion to design the tests. This new comparison could lead to the proposal of a unique methodology to take into account the fretting-fatigue and the fatigue on stress concentrators

L'objectif de ces travaux est d'étudier l'influence de la microstructure et de défauts géométriques de surface sur le comportement en fatigue à grand nombre de cycles (FGNC) d'un aluminium polycristallin de pureté commerciale. Ils s'appuient sur une campagne expérimentale de fatigue et des simulations numériques par la Méthode des Éléments Finis (MEF), afin de mieux appréhender les paramètres microstructuraux gouvernant l'amorçage de fissure aux défauts. Pour cela, les deux dimensions caractéristiques (grains et défaut) sont faites varier. Des traitements thermomécaniques sont mis ainsi en place pour contrôler la taille de grains, avant une caractérisation du comportement monotone et cyclique. Par la suite, des essais de FGNC uni-axiaux en traction-compression alternée sur éprouvettes avec défauts sont effectués, soit avec suivi de fissure de surface in-situ, soit avec étude de l'amorçage de fissure en fond de défaut après cyclage. Les résultats sont par la suite analysés afin de déterminer l'influence des différentes dimensions caractéristiques, ainsi que de l'orientation cristalline, via une campagne EBSD. Des simulations cycliques utilisant la MEF sont ensuite réalisées pour déterminer finement les champs mécaniques locaux. Ainsi, des maillages d'agrégats polycristallins 3D représentatifs des configurations expérimentales sont mis en place. Une loi de comportement de plasticité cristalline à gradient est utilisée afin de traduire le glissement plastique à l'échelle des systèmes de glissement et des effets de taille de grains. La répartition d'un indicateur de fatigue dans les différentes configurations est étudiée, afin de compléter les résultats expérimentaux
The aim of this study is to analyze the influence of microstructure and geometrical surface defects on the high cycle fatigue (HCF) behavior of acommercial purity polycrystalline aluminium. This work relies on an experimental test programme and numerical Finite Element (FE) simulations, in order to better understand microstructural parameters governing crack initiation at defects. To this end, both caracteristic dimensions (grains and defect) are varied. Thermomechanical treatments are set up to control the grain size, and obtained microstructures are caracterized monotonically and cyclically. Then, uniaxial fully reversed tension-compression HCF tests are carried out on specimens with defects, either with an in-situ surface crack monitoring, or a study of the crack initiation at the defect root after cycling. Results are then analyzed in order to determine the influence of different characteristic lengths, as well as crystalline orientation, via EBSD maps. Numerical FE simulations are then carried out to detetermine precisely local mechanical fields. To this end, polycrystalline aggregates 3D meshes representative of experimental configurations are set up. A crystal plasticity constitutive model with gradient is used in order to reproduce the plastic slip at the glide system scale, and the grain size effect. The distribution of afatigue indicator parameter in the different configurations is studied, in order to complement experimental results

Cette thèse concerne l’étude de fiabilité des structures travaillant en fatigue. L’un des sujets importants tient à la compréhension et la modélisation des phénomènes de fatigue tant dans les situations normales qu’accidentelles. Dans les polycristaux, ces phénomènes sont de nature probabiliste : pour un même chargement cyclique, deux éprouvettes macroscopiquement identiques ont en effet des durées de vie différentes. Ceci provient du fait que les microstructures présentent une certaine variabilité. L’approche traditionnelle consiste à établir expérimentalement des courbes S-N. Du fait de la nature aléatoire des phénomènes de fatigue, cette procédure expérimentale doit être répétée un grand nombre de fois pour être statistiquement représentative. On considère en général que la prédiction sécuritaire de la durée de vie pour un niveau de chargement donné se situe à la moyenne du nombre de cycles à rupture moins deux fois l’écart-type. Cette approche est extrêmement lourde en termes d’efforts expérimentaux, mais aussi insuffisante du point de vue de l’analyse des risques. L’ objectif principal de ce travail est de développer un modèle d’évolution polycristallin intégrant plasticité et rupture, suffisamment rapide en temps de calcul pour permettre une analyse probabiliste et applicable à l’échelle d’une structure entière. Le modèle proposé repose sur un principe de minimisation de l’énergie incrémentale et cible les chargements de faible amplitude, pour lesquels la plasticité est confinée à quelques grains critiques supposés éloignés les uns des autres et sollicités selon un seul système de glissement. Dans un premier temps, nous nous plaçons dans le cadre d’un écrouissage isotrope et cinématique linéaire, en négligeant les interactions élastiques entre grains critiques. L’incrément de glissement plastique dans chaque grain critique est alors obtenu comme une fonction explicite des paramètres du matériau, du chargement, et d’un tenseur de localisation entièrement déterminé par la géométrie du grain et ses modules élastiques. Pour des grains ellipsoïdaux, ce tenseur de localisation s’identifie au tenseur d’Eshelby. La validité du modèle est étudiée par une comparaison avec des calculs aux éléments finis. Le modèle est ensuite étendu pour prendre en compte les effets dominants de l’interaction élastique entre grains. A partir d’une analyse des dislocations, on propose également une loi d’écrouissage non linéaire faisant apparaître l’effet de la taille des grains. Une extension du modèle polycristallin à ce type de loi est présentée. Pour un chargement cyclique, l’approche proposée permet de calculer l’évolution incrémentale d’un polycristal via des formules de récurrence analytiques, sans nécessiter aucune discrétisation spatiale. Dans la situation la plus simple où les interactions élastiques sont négligées, on obtient des formules directes donnant l’état stabilisé atteint au bout d’un grand nombre de cycles. Ce modèle polycristallin est exploité pour une analyse de la sensibilité de la durée de vie par rapport aux paramètres microstructuraux, tels que la taille des grains, les textures morphologiques et cristallographiques. L’influence du gradient de contraintes est également discutée. Enfin, l’applicabilité du modèle a des structures réelles est illustré sur l’étude des stents, dispositifs biomédicaux de petite taille qui sont soumis à un chargement cyclique en raison des battements cardiaques et pour lesquels la durée de vie en fatigue est cruciale
This thesis concerns the study of the reliability of structures working in fatigue. One of the most important subjects is the understanding and modelling of fatigue phenomena in both normal and accidental situations. In polycrystals, these phenomena are of a probabilistic nature: for the same cyclic loading, two macroscopically identical specimens have different lifetimes. This is because the microstructures exhibit a certain variability. The traditional approach is to establish S-N curves experimentally. Due to the random nature of the fatigue phenomena, this experimental procedure must be repeated a large number of times to be statistically representative. It is generally considered that the safe prediction of service life for a given loading level is the average number of cycles to failure minus twice the standard deviation. This approach is extremely cumbersome in terms of experimental effort, but also inadequate from the point of view of risk analysis.The main objective of this work is to develop a polycrystalline evolution model integrating plasticity and fracture, sufficiently fast in calculation time to allow probabilistic analysis and applicable on the scale of an entire structure. The proposed model is based on the principle of minimising incremental energy and targets low-amplitude loading, for which plasticity is confined to a few critical grains that are assumed to be distant from one another and loaded according to a single sliding system. Initially, we assume isotropic and linear kinematic strain hardening, neglecting elastic interactions between critical grains. The plastic slip increment in each critical grain is then obtained as an explicit function of the material parameters, the loading, and a localization tensor determined entirely by the grain geometry and its elastic moduli. For ellipsoidal grains, this location tensor is identified with the Eshelby tensor. The validity of the model is studied by comparison with finite element calculations. The model is then extended to take into account the dominant effects of elastic interaction between grains. Based on an analysis of dislocations, a non-linear strain-hardening law is also proposed, showing the effect of grain size. An extension of the polycrystalline model to this type of law is presented.For cyclic loading, the proposed approach makes it possible to calculate the incremental evolution of a polycrystal using analytical recurrence formulae, without requiring any spatial discretisation. In the simplest situation, where elastic interactions are neglected, direct formulae are obtained giving the stabilized state reached after a large number of cycles. This polycrystalline model is used to analyse the sensitivity of fatigue life to microstructural parameters such as grain size, morphological and crystallographic textures. The influence of the stress gradient is also discussed. Finally, the applicability of the model to real structures is illustrated by the study of stents, small biomedical devices that are subjected to cyclic loading due to heartbeats and for which fatigue life is crucial

Les mécanismes de rupture par fatigue, établis par les modèles traditionnels de prévision de la durée de vie en fatigue, sont simplifiés, mais ne peuvent caractériser la rupture par fatigue en présence d'entaille d'une manière satisfaisante. En outre, dans la plupart des cas, ils sont limités à la prévision de la limite d'endurance. Nous proposons, basé sur une approche volumétrique permettant d'obtenir une meilleure prévision de durée de vie en fatigue, comparée aux autres méthodes. Selon ce modèle, la rupture par fatigue n'est pas tributaire d'un point, mais d'un volume physique, suffisant pour présenter le comportement en fatigue d'une pièce. Ce volume ou l'endommagement par fatigue a un caractère élasto-plastique, est appelé zone effective. Elle dépend à la fois de la géométrie, du matériau, du type de sollicitation et du niveau de chargement. Ce modèle tient compte de quelques facteurs importants en fatigue : comportement élasto-plastique du matériau, distribution de la contrainte au fond d'entaille, en particulier la relaxation et le gradient relatif de contrainte, zone d'élaboration du processus de la rupture par fatigue, introduite par la distance effective. En faisant intervenir le gradient relatif de contrainte dans le calcul du coefficient de concentration de contrainte en fatigue et de la contrainte effective, cette méthode donne de meilleurs résultats de prévision de la durée de vie, pour tous types de sollicitations. Pour les essais multiaxiaux, une extension de la méthode volumétrique, permet de prévoir la rupture par fatigue, quel que soit le type du chargement, utilisant deux courbes de référence. Dans ce contexte, la modification de l'état de contrainte sous sollicitation simple, due à l'effet d'entaille et de la surface libre, a été étudiée. Enfin, une méthode pratique de calcul de la durée de vie en flexion rotative a partir de la fatigue uniaxiale, est introduite.

L'objectif de ces travaux de thèse est d'étudier l'influence de la microstructure et de défauts géométriques sur le comportement en fatigue à grand nombre de cycles (FGNC) d'un acier inoxydable austénitique 316L. La méthodologie proposée s'appuie sur des simulations par éléments finis (EF) d'agrégats polycristallins qui permettent de décrire les champs mécaniques à l'échelle des mécanismes impliqués dans les processus d'amorçage de fissures de fatigue.Une étude numérique préliminaire, s'appuyant sur des données expérimentales issues de la littérature, est conduite sur un cuivre électrolytique à l'aide de simulations numériques d'agrégats polycristallins en 2D. L'effet du trajet de chargement et de défauts artificiels de taille proche ou légèrement supérieure à celle de la microstructure sur les réponses mécaniques mésoscopiques sont analysés. Les capacités de prédiction de quelques critères de fatigue, s'appuyant sur des quantités mécaniques mésoscopiques, sont évaluées. Il est mis en évidence que les limites de fatigue macroscopiques prédites par un critère de fatigue probabiliste sont en accord avec les tendances expérimentales observées en fatigue multiaxiale et en présence de défauts.Une campagne expérimentale a été menée sur un acier austénitique 316L. Des essais de fatigue oligocyclique sont conduits afin de caractériser le comportement élasto-plastique du matériau. Des essais de FGNC, utilisant des éprouvettes avec et sans défaut de surface (défaut artificiel hémisphérique) ont été effectués pour estimer les limites de fatigue dans différentes conditions de sollicitation (traction, torsion, traction et torsion combinée, traction biaxiale) et pour plusieurs rayons de défaut. Dans le but de compléter la caractérisation du matériau, la microstructure est étudiée à l'aide d'analyses EBSD et la texture cristallographique est mesurée par diffraction des rayons X. Ces résultats expérimentaux sont utilisés pour reproduire, avec des simulations EF, les essais de FGNC sur des microstructures 2D et 3D représentatives de l'acier austénitique. L'hétérogénéité de quantités mécaniques mésoscopiques pertinentes en fatigue est discutée avec une attention particulière sur l'effet des défauts. L'approche probabiliste est appliquée aux résultats des modèles EF pour quantifier l'effet de la taille du défaut, pour différents trajets de chargement. La pertinence, vis-à-vis des observations expérimentales, des distributions de la limite de fatigue prédites est évaluée
The aim of this study is to analyze the influence of both the microstructure and defects on the high cycle fatigue (HCF) behaviour of a 316L austenitic stainless steel thanks to finite element (FE) simulations of polycrystalline aggregates.%The scatter encountered in the HCF behavior of metallic materials is often explained by the anisotropic elasto-plastic behavior of individual grains leading to a highly heterogeneous distribution of plastic slip.Since fatigue crack initiation is a local phenomenon, intimately related to the plastic activity at the crystal scale, it seems relevant to rely on this kind of modeling to evaluate the mechanical quantities.A preliminary numerical study, based on experimental data drawn from the litterature, was conducted on an electrolytic copper using simulations of 2D polycrystalline aggregates. The effect of the loading path and small artificial defects on the mesoscopic mechanical responses have been analyzed separately. Moreover, the predictive capabilities of some fatigue criteria, relying on the mesoscopic mechanical responses, has been evaluated. It was shown that the macroscopic fatigue limits predicted by a probabilistic fatigue criterion are in accordance with the experimental trends observed in multiaxial fatigue or in the presence of small defects.An experimental campaign is undertaken on an austenitic steel 316L. Low cycle fatigue tests are conducted in order to characterize the elasto-plastic behavior of the material. Load-controled HCF tests, using both smooth specimens and specimens containing an artificial hemispherical surface defect, are carried out to estimate the fatigue limits under various loading conditions (tension, torsion, combined tension and torsion, biaxial tension) and several defect radii. To complete the characterization of the material, the microstructure is studied thanks to EBSD analyzes and the cristallographic texture is measured by X-ray diffraction. These experimental data are used to reproduce, with FE simulations, the HCF tests on 2D and 3D microstructures representative of the austenitic steel. The heterogeneity of the mesoscopic mechanical quantities relevant in fatigue are discussed in relation to the modeling. The results from the FE models are then used along with the probabilistic mesomechanics approach to quantify the defect size effect for several loading paths. The relevance, with respect to the experimental observations, of the predicted fatigue strength distributions is assessed

Les propriétés en fatigue à grand et très grand nombre de cycles des superalliages base Ni monogranulaires ont été étudiées à 1000°C sous trois fréquences (0.5, 70 et 20000 Hz) et quatre rapports de charge (-1, 0.05, 0.3, 0.8), en prenant le CMSX-4 comme alliage de référence.Dans un premier temps, le régime de fatigue à très grand nombre de cycles a été étudié à 20 kHz. A R = -1, la fissure fatale s’amorce à chaque fois depuis un pore de fonderie en interne et se propage suivant les plans cristallographiques {111}, pour des durées de vie entre 106 et 109 cycles, et ce malgré la présence d’autres défauts tels que les eutectiques ou carbures. Le procédé d’élaboration, en impactant directement la taille des pores de fonderie, contrôle la durée de vie alors que la microstructure a peu d’influence. A R = 0.8, le fluage contrôle la durée de vie en fatigue gigacyclique, et rend alors ce régime sensible à la microstructure et à la composition chimique de l’alliage. Les essais à très longues durées de vie (> 109 cycles) ont également été caractérisés et ont permis de proposer un mécanisme d’amorçage dans ce régime de fatigue.Dans un second temps, l’influence de la fréquence d’essai sur les endommagements dépendants du temps tels que l’oxydation et le fluage, et leur interaction, a été étudiée. A R ≤ 0, diminuer la fréquence d’essai revient à inhiber la criticité des défauts internes en favorisant l’endommagement en surface par oxydation. A R ≥ 0.8, le fluage est l’endommagement conduisant à la rupture des éprouvettes quelle que soit la fréquence de sollicitation ou la durée de vie. Les rapports de charge intermédiaires présentent une interaction importante entre les endommagements en oxydation, fatigue et fluage en fonction de la fréquence de sollicitation et des conditions de chargement. A partir de ces observations, un modèle d’endommagement a été proposé afin de prédire la durée de vie du CMSX-4 et présente des résultats satisfaisants par rapport aux données expérimentales
High and very high cycle fatigue properties of Ni-based single crystal superalloys have been studied at 1000°C using three frequencies (0.5, 70, 20000 Hz), four stress ratios (-1, 0.05, 0.3, 0.8) and CMSX-4 alloy as reference.Firstly, the very high cycle fatigue regime (VHCF) has been studied at 20 kHz. At R = -1, fatal crack always initiates between 106 and 109 cycles from an internal casting pore et then propagates in a crystallographic mode, despite the presence of other metallurgical defects such as eutectics and carbides. The elaboration process controls VHCF life under these conditions as it directly affects casting pore size, whereas microstructure has no relevant influence. At R = 0.8, creep controls VHCF life and makes this regime sensitive to microstructure and alloy’s chemical composition. Long term tests (> 109 cycles) have also been characterized and have enabled to propose a crack initiation mechanism operating in the VHCF regime.Secondly, the influence of frequency on time-dependent damages such as oxidation and creep, and their interaction, has been studied. At R ≤ 0, reducing frequency inhibits the harmfulness of internal critical defects by promoting oxidation surface damage. At R ≥ 0.8, creep damage leads to specimens rupture for all frequency test and loading conditions. Intermediate stress ratios present an important interaction between oxidation, fatigue and creep damage according to the frequency and loading conditions. Based on these observations, a damage model that predicts CMSX-4 fatigue life has been proposed and presents satisfying results in comparison to experimental data

Grâce à la collecte de données nous permettant de relier les trajectoires éducatives des individus à différentes mesures de compétences, nous étudions les déterminants des choix de filières au Québec et dans le reste du Canada et en particulier, le rôle des compétences cognitives et non-cognitives. Nous évaluons l’impact des études en Sciences, Technologie, Ingénierie, et Mathématiques (STIM) ainsi que l’effet des facteurs cognitifs et non-cognitifs sur un grand nombre de mesures de performance sur le marché du travail. Nos résultats indiquent que les performances individuelles dans le test EIACA (semblable au test PISA) n’ont pratiquement aucun pouvoir prédictif sur la probabilité de compléter un programme scientifique mais jouent un rôle déterminant sur les salaires à 30 ans. La fréquentation d’un programme STIM est principalement expliquée par la compétence académique en mathématiques mesurée par les notes obtenues à l'âge de 18 ans. Le second déterminant le plus important est de loin le facteur non-cognitif mesurant le degré de motivation pendant les études. Toutes choses égales par ailleurs (à compétences égales), les Ontariens ont une probabilité d’obtenir un diplôme STIM plus élevée que les Québécois.