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Dissertations / Theses on the topic 'Fatigue mecanique en traction'
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1
Forestier, Jean-Paul. "Caracterisation de l'interface composite de collage / attaches orthodontiques." Paris 7, 1997. http://www.theses.fr/1997PA07GA03.
Full text
2
MEKIRI, LLIES. "Contribution a l'etude du comportement mecanique fin de l'assemblage a simple recouvrement du type sifflet sollicite en traction simple et en fatigue." Paris 6, 1991. http://www.theses.fr/1991PA066576.
Full textAbstract:
Le travail consiste, a analyser le comportement mecanique d'un assemblage colle a simple recouvrement du type sifflet, sollicite a la traction simple et a la fatigue. L'etude experimentale utilise, en simultane l'extensometrie a jauges electriques et l'emission acoustique. Ces deux techniques nous ont permis de localiser avec precision l'amorcage des microfissures dans le joint, ainsi que leur seuil d'apparition. En fatigue, nous montrons que le seuil d'apparition des premieres microfissures, dans le joint correspond a la limite de fatigue de l'assemblage. Nous avons aussi montre que la traction ondulee modifie la repartition des contraintes dans le joint, qui dans certains cas entraine une meilleure resistance du corps d'epreuve. Un calcul par elements finis, donne la repartition des contraintes dans la colle. Ces resultats sont confrontes a ceux de nos essais, ainsi qu'a ceux des calculs proposes dans la litterature. Cette comparaison montre qu'on obtient une bonne adequation lorsqu'on se place loin des extremites du joint
3
Halfaoui, Saddek. "Contribution a l'etude de l'influence de la rugosite des subjectiles sur la resistance mecanique en traction et en fatigue de l'assemblage colle a simple recouvrement en sifflet." Paris 6, 1992. http://www.theses.fr/1992PA066502.
Full textAbstract:
Nous recherchons l'influence de l'etat de surface des subjectiles des substrats de l'assemblage colle a simple recouvrement en biseau, sur son comportement mecanique fin lorsqu'il est sollicite en traction simple et en fatigue par traction ondulee. Au cours de son endommagement, nous localisons, en utilisant simultanement l'extensometrie a jauges electriques et l'emission acoustique, l'amorcage, la croissance, le developpement des microfissures et des criques, tout le long du recouvrement et pendant toute la duree de vie de l'eprouvette. En appliquant plusieurs sables sur les subjectiles prealablement rectifies, nous avons defini la rugosite optimale pour laquelle les qualites de mouillabilite, et la resistance mecanique a la traction et a la fatigue sont les meilleures. Une analyse simplifiee du comportement elastique du joint a ete elaboree en faisant intervenir un correcteur d'extremite. Nos resultats montrent qu'il existe une adequation satisfaisante avec l'experience
4
Veys, Jean-Marie. "Contribution a l'etude de l'influence des revetements protecteurs sur les proprietes mecaniques des superalliages pour aubes cmsx-2 et cotac 784." Poitiers, 1987. http://www.theses.fr/1987POIT2203.
Full textAbstract:
Etude sur les systemes cmsx-2/al-ni, cmsx2/nicocralyta et cotac784/nicocralyta. Influence des parametres tels que: diffusion support-revetement, microstructure, comportement mecanique des revetements sur les proprietes de traction, fluage et fatigue des substrats
5
Renault, Michel. "Tolerance a l'endommagement de composites carbone-resine et stratifies t300-914." Paris, ENMP, 1988. http://www.theses.fr/1988ENMP0109.
Full textAbstract:
Etude experimentale (essais de fatigue, essais de traction, de compression) sur des eprouvettes entaillees ou non, trouees ou non de stratifies resine epoxyde/carbone. Analyse mathematique avec des calculs par elements finis
6
Bouraoui, Chokri. "Fiabilite mecanique et analyse a la fatigue des tuyauteries." Paris 6, 1993. http://www.theses.fr/1993PA066520.
Full textAbstract:
La fiabilite mecanique peut etre une approche interessante pour juger de la securite d'installations industrielles et en particulier du degre de confiance que l'on peut accorder a des structures dimensionnees selon les regles traditionnelles. Ainsi, la tenue en fatigue d'une ligne de tuyauterie est sensiblement perturbee par les dispersions aleatoires des caracteristiques mecaniques et geometriques de la structure. A temperature elevee, en plus des consequences de l'effet de ressort, l'aspect aleatoire des positions des supports dans leur intervalle de tolerance joue un role particulier. En effet, dans une ligne de tuyauterie, les conditions aux limites sont definies par la presence des supports qui assurent, d'une part, le maintien de la ligne et, d'autre part, limitent les contraintes et les deformations de tous les composants de la ligne. Ces supports sont definis par leurs positions nominales et par l'intervalle de tolerance de leur positionnement. La tolerance de positionnement de ces supports obeit couramment a une regle dite regle de l'art; pour un diametre donne, elle est constante le long de la tuyauterie. L'application de cette regle peut dans certains cas critiques engendrer une probabilite de ruine de l'installation assez inquietante. On montre que, plus un support s'approche d'un coude plus le risque de ruine est important. Le but de ce travail est de mettre en evidence ces cas critiques, d'ameliorer la regle habituellement utilisee en y introduisant des parametres supplementaires, de facon a ce que la probabilite de ruine ne depende plus de la position du support, et d'associer a l'ensemble de cette analyse une demarche probabiliste. Plus precisement, notre etude a ete faite sur une ligne de tuyauterie realiste travaillant sous un chargement cyclique secondaire. La demarche consiste a faire une analyse deterministe en premier lieu puis une etude fiabiliste en deuxieme lieu. Une generalisation s'ensuit, pour donner a ce travail un caractere d'interet pratique pour une vaste exploitation industrielle
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ZENATI, ABDELKADER. "Contribution a l'etude du comportement mecanique d'isolants thermiques : fatigue-fluage." Paris 6, 1990. http://www.theses.fr/1990PA066361.
Full textAbstract:
Cette recherche presente une analyse du comportement mecanique dans le temps de differents isolants thermiques de batiment notamment des plastiques alveolaires rigides. Apres un apercu sur le phenomene de fluage et les facteurs dont il depend, l'accent est mis sur le caractere particulier des isolants thermiques. L'influence relative des parametres temps, temperature et contrainte est etudiee par voie experimentale. Il a fallu concevoir des dispositifs d'essai specifiques. Les equipements necessaires ont ete realises, puis testes de maniere a verifier le choix des parametres d'essai et a definir une methodologie. Une serie d'essais vise a essayer d'utiliser le principe d'equivalence des effets du temps et de la temperature, de maniere a pouvoir predire le fluage a long terme par des essais de courte duree. Une autre serie d'essais consiste en l'etude du fluage en temps reel en compression et cisaillement. La recherche d'une loi de modelisation permettant une extrapolation a long terme conduit a l'observation que le fluage est du type parabolique. Le comportement des isolants thermiques en fatigue en traction et en compression est aborde. Apres un apercu sur le phenomene de fatigue, le chapitre experimentation traite des conditions d'essais pour lesquelles ont ete concues et realisees des machines de fatigue specifiques. Au chapitre exploitation des resultats sont presentes, le traitement statistique et probabiliste des resultats d'essais et la representation mathematique de la courbe de wohler. Enfin il sera aborde l'evolution du dommage en fatigue subi par l'eprouvette et sa verification vis-a-vis de la regle de miner
8
LU, CHUMING. "Etude du comportement mecanique et des mecanismes d'endommagement des elastomeres en fatigue et en fissuration par fatigue." Paris, CNAM, 1991. http://www.theses.fr/1991CNAM0135.
Full textAbstract:
L'objet de ce travail est l'etude du comportement et des mecanismes d'endommagement des elastomeres en sollicitations monotone et cyclique, et de la fissuration en fatigue. L'influence de la temperature sur la rigidite des elastomeres est etudiee. La tenacite des elastomeres est presentee par l'energie de dechirement et est caracterisee par la methode multi-echantillon. Des essais de fatigue effectues a differentes temperatures permettent de connaitre les differentes proprietes des elastomeres et de predire leur resistance a la fatigue. La duree de vie est presentee en fonction de trois parametres: la contrainte, la deformation et l'energie d'hysteresis. Une excellente correlation existe entre la resistance a la fatigue et l'energie dissipee pour les trois elastometres. L'influence du rapport de charge r sur la fissuration en fatigue est egalement etudiee. L'etude fractographique et la radiographie aux rayons x permettent de mieux comprendre les mecanismes d'endommagement des elastomeres sous sollicitation monotone et cyclique
9
JOYARD, NICOLAS. "Pathologie mecanique de la charniere occipito-cervicale : le grippage articulaire occipito-atloido-axoidien ; son traitement par traction axiale manuelle." Lyon 1, 1992. http://www.theses.fr/1992LYO1M261.
Full text
10
NI, JINGANG. "Etude du comportement mecanique et des mecanismes d'endommagement des alliages en fatigue vibratoire." Paris, CNAM, 1991. http://www.theses.fr/1991CNAM0134.
Full textAbstract:
L'objectif de ce travail est de mettre au point une methode pour etudier l'endurance et la fissuration des materiaux sollicites en fatigue vibratoire (f=20 khz). L'eprouvette vibre a sa frequence propre de resonance en premier mode longitudinal, ayant un ventre de deformation au centre et un ventre de deplacement a l'extremite de l'eprouvette. Deux types d'eprouvettes destinees respectivement aux etudes de l'endurance et de la fissuration sont determines analytiquement utilisant la theorie de la propagation des ondes elastiques et numeriquement avec la methode des elements finis. La deformation maximale a ete mesuree au moyen de jauges d'extensometrie dynamiques. Un systeme de video-camera permet le suivi de l'evolution de la propagation de la fissure. Le mecanisme de l'amorcage et de la fissuration a ete etudie par microscopie electronique a balayage. Les alliages astroloy, u500, 17-4ph, ta6v et al-li 8090 ont ete etudies en fatigue vibratoire et en fatigue conventionnelle
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Ait, Saadi Bachir. "Configuration des dislocations dans l'acier z3 cnd 17-12 apres fatigue : correlation au comportement mecanique." Poitiers, 1988. http://www.theses.fr/1988POIT2259.
Full textAbstract:
Etude du comportement en fatigue plastique de l'acier inoxydable austenitique 316l fatigue sous vide a 20, 300 et 600c dans une gamme de deformations plastiques imposees. Analyse par microscopie electronique en transmission des sous-structures a20 et 600c, les microstructures sont constituees de bandes de glissement persistantes, de murs-canaux des labyrinthes et des structures en echelle evoluant vers la structure cellulaire. A300c, une structure de contraste en cotes de velours est observee. Cette structure est fonction de la deformation plastique et provoque un durcissement cyclique secondaire. Presentation de modeles de formation et d'evolution de microstructures de fatigue
12
Chergui, M'Hamed. "Influence de surcharges de compression, de traction ou de traction précédée ou suivie de surcharges de compression dans le cas d'un acier inoxydable austénitique Z3CND1712 : modélisation du phénomène." Metz, 1986. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/1986/Chergui.Mhamed_1.SMZ8629.pdf.
Full textAbstract:
Cette étude consiste à examiner la tenue en fatigue d'un acier inoxydable austénitique Z3CND1712 (ou 316L). Le matériau a été soumis : soit à une surcharge de compression, soit à une surcharge de traction, soit à une ou plusieurs surcharges de compression précédent ou suivant une surcharge de traction. Nous avons constaté que la durée du retard provoquée par une séquence de surcharges de traction/compression est plus faible que celle provoquée par une surcharge de traction seule. On montre que les principaux paramètres qui participent au retard sont : les contraintes résiduelles de compression, l'émoussement de la pointe de la fissure. Nous avons également proposé un modèle basé sur la loi d'Elber, la description des contraintes résiduelles de compression proposée par Marissen et sur l'évolution du rapport donné par Matsuoka
13
Barry, Alain. "Fatigue oligocyclique a hautes temperatures de deux alliages d'aluminium de fonderie. Approches mecanique et microstructurale." Compiègne, 1993. http://www.theses.fr/1993COMP615S.
Full textAbstract:
Cette etude consiste a conduire des essais mecaniques (fatigue oligocyclique, relaxation) a temperature ambiante et a hautes temperatures en condition isotherme. L'evolution microstructurale des alliages (precipitation, modes de deformation) au cours des essais est analysee en microscopie electronique a transmission, afin d'apprehender les mecanismes physiques responsables des comportements observes. L'identification de lois de viscoplasticite (de type chaboche) rendant compte au mieux du comportement mecanique aux differentes temperatures, apporte une reponse quantitative au probleme pose. L'interet de ce travail est de concilier les deux approches complementaires que sont l'observation microstructurale, d'une part, et la modelisation mecanique d'autre part
14
Gateau, Philippe. "Etude du comportement en fatigue de trois types de reconstitutions foulees utilisees comme infrastructure corono-radiculaire." Paris 7, 1999. http://www.theses.fr/1999PA07GA02.
Full text
15
TCHIENKOUA, RIGOBERT. "Contribution a l'etude theorique et experimentale du comportement mecanique d'un assemblage colle de type tenon-mortaise sollicite a la traction." Paris 6, 1990. http://www.theses.fr/1990PA066333.
Full textAbstract:
Les assemblages de materiaux differents et le calcul des contraintes interlaminaires dans les materiaux composites ont toujours ete confrontes aux difficultes de la realisation des conditions locales aux extremites de la partie recouvree. Sur la base de differentes modelisations analytiques, appliquees a un assemblage a double recouvrement sollicite en traction, ce travail met en evidence la preponderance de la contrainte de cisaillement aux interfaces entre les differents materiaux et l'existence de concentration de contraintes aux voisinages des extremites. L'etude de plusieurs configurations a permis de montrer les situations ou la solution verifie les conditions aux limites imposees. Pour les autres cas, la modelisation de singularites geometriques (angulaires) est la base de la methode de correcteurs qui, par application du principe de superposition dans la zone des surcontraintes, permet d'obtenir un champ solution verifiant les donnees aux limites
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Vève, Jean-Christophe. "Interpretation microstructurale de l'endommagement par fatigue mecanique des fibres de polyester pour le renforcement des elastomeres." Paris, ENMP, 1987. http://www.theses.fr/1987ENMP0065.
Full textAbstract:
Analyse de l'evolution microstructurale des monofilaments de polyester 1) au cours de la fatigue par microspectrometrie laser a effet raman, diffusion rx aux petits angles et analyse viscoelastique dynamique et 2)avant sollicitation par diffusion rx aux grands angles et spectrometrie ir. Modele microstructural a 4 phases. Relation microstructures durabilite
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Mabille, Pascal. "Évaluation des hétérogénéités locales de déformation d'aciers extra-doux sollicités en traction et en fatigue." Toulouse, ENSAE, 1995. http://www.theses.fr/1995ESAE0005.
Full textAbstract:
L'application du théorème de la déformation minimale et l'utilisation de microgrilles permettent d'évaluer les hétérogénéités de déformation en tout point et de superposer les cartes de déformations calcules à la microstructure. Cette démarche d'inspiration mécanique conduit à une nouvelle approche de la caractérisation de la déformation microstructurale. Par dépôt sur l'échantillon d'un réseau de mailles carrées (pas : 2 micromètres, largeur 0. 3 micromètre), et mesure des coordonnées des noeuds après déformation, il est possible d'identifier les valeurs propres du tenseur de Cauchy-Green droit de l'état déformé et d'en déduire la déformation généralisée minimale en tout point. Les matériaux étudiés sont des aciers extra-doux dont la taille de grains varie de 10 à 30 micromètres. Des essais ont été réalisés in-situ sous microscope électronique à balayage et à basse température, sur des éprouvettes plates sollicitées en traction monotone sur une micromachine de traction. Nous avons pu ainsi corréler les aspects micro-, méso- et macroscopiques de la déformation. Le développement des lignes de glissement sur la surface des éprouvettes et la distorsion du réseau microlithographié mettent en évidence de fortes hétérogénéités locales de la déformation. La méthode a été étendue aux sollicitations en fatigue à l'air ambiant et sous vide. Il a été nécessaire de concevoir et de réaliser un prototype de micromachine de fatigue mettant en oeuvre leffet piézoélectrique. Les hétérogénéités locales de déformation au voisinage de la fissure principale ont été évaluées, suite à des études de propagation de fissure aux échelles microscopique et macroscopique, de microfractographie et d'endommagement. Ce travail s'inscrit dans le développement actuel de nouveaux aciers d'intérêt induqtriel dans le domaine de la construction mécanique.
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IBOUCHICHENE, AICHE SMINA. "Contribution a la caracterisation rheologique du pmma-choc. - effets des vitesses de chargement et de la temperature sur la resistance mecanique en traction-." Paris, ENSAM, 1999. http://www.theses.fr/1999ENAM0011.
Full textAbstract:
L'objectif de ce travail est double : i) determiner l'evolution de la sensibilite mecanique du pmma-choc a la temperature et a la vitesse de deformation, ii) caracteriser l'endommagement genere dans ce materiau suite a une sollicitation de traction. Aux grandes deformations, les resultats obtenus lors de nos essais de traction a rupture du pmma-choc a differentes temperatures et vitesses de deformation ont montre une influence considerable de ces parametres sur le comportement global. Cette etude a permis d'identifier une transition du comportement ductile/fragile dans des conditions experimentales precises. Plus specialement, la sensibilite a la vitesse de deformation et a la temperature sur le seuil d'ecoulement nous a conduit a apprehender la nature des mecanismes elementaires qui, a l'echelle moleculaire, sont a l'origine du comportement macroscopique du pmma-choc. Les donnees recueillies a partir des mesures experimentales ont ete confrontees a un modele moleculaire decrivant les processus elementaires de la deformation en termes de mecanismes thermiquement actives. Ce modele est celui developpe par ree-eyring. Les resultats obtenus a partir de cette modelisation ont permis en se basant sur ceux issus d'une analyse viscoelastique de montrer que les mecanismes de deformation regissant le debut de la plasticite au seuil d'ecoulement sont aussi bien a la relaxation principale de la deformation de la phase elastomerique contenue dans les particules de renforcement du pmma-choc. La caracterisation l'endommagement a ete realisee par mesures mecaniques et une nouvelle technique d'essais interrompus a ete mise point. Elle offre en plus de sa facilite de realisation, un moyen de quantification de l'endommagement corrige des phenomenes structuraux. L'evolution du marqueur d'endommagement, mesure a travers cette technique, en fonction de la deformation definit une chronologie de l'endommagement pendant un essai de traction.
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Schmitt, Christian. "Étude expérimentale et simulation numérique par éléments finis de l'état de déformation et de la fissuration d'un matériau composite verre-époxyde unidirectionnel sollicité en traction-torsion." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1988. http://www.theses.fr/1988NAN10221.
Full textAbstract:
L'objet de cette étude est le comportement d'un matériau composite verre-époxyde unidirectionnel sollicité en traction puis en traction et torsion combinées. Dans une première partie, l'étude de l'état de déformation de la poutre sollicitée en traction-torsion montre une bonne corrélation des résultats expérimentaux, numériques et théoriques. Le principe de superposition est bien vérifié. La deuxième partie de l'étude a trait à la fissuration en fatigue du matériau à l'aide de plaques minces pré-entaillées. Les essais expérimentaux montrent la présence d'une zone endommagée en arrière du front de fissure formée par des torons de fibres joignant les deux lèvres. Les examens fractographiques, comparés à ceux de mode un et de mode deux purs, révèlent que la fissure se propage par mode d'ouverture. Un dépouillement par élément finis permet de déterminer la vitesse de fissuration en fonction de la variation du facteur d'intensité de contraintes en mode un et montre que la fissuration est gouvernée par la loi de PARIS.
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Dubuc, Jonathan. "Influence de l'endommagement cumulatif en fatigue sur la résistance en compression et en traction de cornières d'acier." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2014. http://hdl.handle.net/11143/5420.
Full textAbstract:
Étant donné la distance entre ces principaux centres de production hydro‐électrique et ces grands
centres de consommation d’énergie, le Québec est doté d’un réseau de transport d’énergie
s’étendant sur plusieurs centaines de kilomètres. Les pylônes d'acier couramment utilisés dans le
transport d’énergie sont exposés à des contraintes environnementales et mécaniques pouvant
diminuer leur capacité à long terme. Pour effectuer une gestion efficace du réseau de transport
d’énergie et assurer son intégrité, il faut avoir des méthodes pour évaluer l'effet de ces contraintes
sur la capacité des cornières d'acier composant ces pylônes. Dans ce document, un concept
préliminaire de courbes d’usure permettant d’évaluer la capacité résiduelle de cornières d’acier en
fonction de l'âge et de l'emplacement géographique du pylône est développé.
Plus de 250 essais en compression réalisés sur des cornières d’acier sont répertoriés pour comparer
l’exactitude de différentes normes quant à l’évaluation de la résistance en compression de cornières.
Les cinq normes à l’étude sont la CAN/CSA S16‐09 (2009), l’ANSI/AISC 360‐05 (2005), l’ASCE 10‐97
(1997), l’Eurocode 3 (2003), la CAN/CSA S136‐07 (2010). Une lacune au niveau de l’évaluation de la
capacité des cornières avec un ratio largeur sur épaisseur d’aile élevé a été identifiée dans la norme
S16‐09. En effet, la méthode utilisée dans cette norme surestime l’effet du flambement de plaque et
par conséquent sous‐estime la capacité réelle des cornières. Une méthode alternative basée sur la
celle de la norme S16‐09 a été développée pour remédier à ce problème. La nouvelle méthode offre
de meilleurs prédictions pour la presque totalité des spécimens à l'étude. Des notions de fatigue et de
corrosion de l'acier, de vent et de résistance en traction de cornières sont aussi brièvement abordées.
Ensuite, une méthode théorique pour quantifier l’endommagement en fatigue des cornières
composant un pylône a été développée. Cette méthode consiste à évaluer à l’aide de lois statistiques
la probabilité d'occurrence des vitesses de vent rencontrées sur divers sites au Québec. À l’aide de
ces vitesses, l’endommagement mécanique des membrures composant les pylônes est évalué avec la
loi d’endommagement de Miner en fonction de l’intensité du vent rencontré pour les différents sites.
Finalement, des essais de traction et de compression ont été réalisés sur plus de 96 cornières ayant
des niveaux d’endommagement mécanique différents. Cet endommagement est induit à l’aide d’un
montage permettant d'appliquer un chargement cyclique en traction aux spécimens. À l’aide de la
méthode développée et des résultats des essais, des courbes d’usure prévoyant la capacité résiduelle
d’une cornière en fonction de son endommagement ont pu être tracées.
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TEBBI, Ouahiba. "ESTIMATION DES LOIS DE FIABILITE EN MECANIQUE PAR LES ESSAIS ACCELERES." Phd thesis, Université d'Angers, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00009407.
Full textAbstract:
Le premier objectif fixé en début de ma thèse est de bien comprendre le contexte industriel et théorique de la fiabilité mécanique ainsi que les méthodes employées, afin de prouver l'efficacité de la méthodologie adoptée. Nous présentons en détails les caractéristiques des systèmes mécaniques ayant un effet direct sur l'évaluation de leur fiabilité. Après, nous passons en revue les principales méthodes d'évaluation de la fiabilité mécanique. Deux types de méthodes d'évaluation de la fiabilité sont présentés, la démarche traditionnelle et la méthode probabiliste, avec quelques commentaires sur leurs limites d'utilisation.Ensuite, nous présentons essentiellement les méthodes d'estimation de la fiabilité par les essais dans le cycle de développement d'un produit. Différentes catégories d'essais interviennent dans les études conceptuelles, les programmes de développement et les processus de fabrication. Nous montrons que les essais accélérés sont les plus courts avec un avantage certain économiquement.
La dernière partie, est consacrée à l'étude des méthodes d'essais accélérés et leurs applications en mécanique. En particulier, nous considérons l'application des modèles standards de vie accélérée (SVA) à des composants soumis au dommage par fatigue, en menant des analyses théoriques, par simulation et expérimentales. Pour cela, nous avons développé un modèle d'essai de fatigue à partir des modèles d'endommagement par fatigue, ce modèle a été validé par des outils de simulation. Ensuite nous avons appliqué les modèles SVA selon deux types de plans d'expériences, un plan d'essai par régression et un deuxième avec endommagement préalable accéléré. Des approches paramétrique, semi-paramétrique et non paramétrique sont utilisées pour estimer les paramètres des modèles en question.
Cette étude a permis d'estimer la fiabilité des systèmes soumis à des dégradations mécaniques, dans les conditions normales d'utilisation et pour la première fois de démontrer l'applicabilité des modèles SVA avec des données réelles des plans d'expériences dans le domaine de la mécanique.
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Losilla, Gines. "Étude théorique de l'écrouissage anisotrope des métaux et caractérisation expérimentale d'une tôle laminée en traction biaxiale directe." Université Joseph Fourier (Grenoble), 2001. http://www.theses.fr/2001GRE10035.
Full textAbstract:
Ce travail concerne l'étude théorique et expérimentale du comportement plastique anisotrope des métaux en déformation finie. Dans la partie théorique, une nouvelle formulation des critères quadratiques et cubiques est proposée. L'intérêt fondamental de cette formulation est d'être intrinsèque lorsque le critère présente l'anisotropie la plus générale. Chaque coefficient du critère possède une signification physique simple, liée à la notion d'intensité d'anisotropie. Les effets de ces coefficients sur la forme de la surface seuil sont découplés, ce qui permet notamment de relier la distorsion de la surface seuil uniquement aux coefficients cubiques. A partir de cette formulation, une modélisation de l'écrouissage est ensuite proposée. Elle permet de prendre en compte l'influence de la nature de la sollicitation et l'effet de l'anisotropie induite au cours de l'histoire du chargement. Cette approche théorique, qui définit un ensemble de fonctions d'écrouissage élémentaires, a donné de bons résultats lors de la modélisation de l'écrouissage anisotrope observé expérimentalement pour une limite élastique définie par un fort et un faible offset. Dans la partie expérimentale, des résultats originaux en traction biaxiale ont été obtenus. Cette étude a nécessité la mise en œuvre et le développement d'une presse de traction biaxiale directe et l'emploi d'une éprouvette cruciforme optimisée. Le comportement irréversible d'une tôle laminée en alliage d'aluminium a été caractérisé au cours de chargements radiaux et complexes. L'écrouissage anisotrope obtenu avec une limite élastique définie par un faible offset est similaire à celui observé dans de nombreuses études en traction-torsion : écrouissage cinématique prépondérant et distorsion importante des surfaces seuils. Ces dernières peuvent être très précisément décrites par un critère cubique simplifié issu de la nouvelle formulation intrinsèque. Les symétries de la tôle engendrées par le procédé de laminage agissent principalement, et de manière conséquente, sur les modules d'écrouissage. Les effets du rapport entre la partie isotrope et déviatoire de la sollicitation a été mis en évidence. Ce paramètre joue un rôle essentiel sur la contribution de l'écrouissage anisotrope dans l'écrouissage global et sur la valeur du module d'écrouissage global.
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Dahlberg, Johan. "On the asperity point load mechanism for rolling contact fatigue." Doctoral thesis, Stockholm : Hållfasthetslära, Kungliga Tekniska högskolan, 2007. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-4569.
Full text
24
Hamidi, Amina. "Contribution à l'étude des phénomènes de fatique thermique des modules IGBT de forte puissance destinés aux applications de traction." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1998. http://www.theses.fr/1998INPL050N.
Full textAbstract:
La récente introduction de la technologie d'intégration hybride des modules IGBT de forte puissance daris les chaînes de traction, là où les thyristors et thyristors GTO à boîtiers pressés sont classiquement utilisés, a amené des interrogations quant à sa tenue aux cycles thermiques caractéristiques du domaine des transports. Dans ce contexte, les travaux de cette thèse avaient pour objectif d'apporter une contribution à la compréhension des mécanismes qui régissent la défaillance des modules IGBT dans l'environnement de la traction en passant par la connaissance des paramètres qui accélèrent le vieillissement ainsi que des indicateurs de défaillance ; ceci avec le soucis d'aboutir à une loi estimant la durée de vie des modules en fonction de leurs conditions d'utilisation. Le problème a été abordé avec une approche expérimentale d'essais accélérés de vieillissement associés à des analyses technologiques ainsi qu'à des analyses de défaillance. Une méthode de mesures locales de température sur les surfaces des pastilles de silicium a été validée et a permis de localiser et d'évaluer les contraintes thermiques les plus importantes dans des conditions de cyclage thermique de puissance. Une modélisation ou comportement thermique des assemblages des modules, au moyen du logiciel LAASTHERM, a alors été possible grâce à un recalage et une évaluation par les résultats expérimentaux. Des modélisations locales par éléments finis ont également été réalisées, elles ont permis d'estimer les contraintes thermomécaniques aux interfaces les plus sensibles. Nous nous sommes finalement attachés à proposer un modèle empirique de fatigue tenant compte des principaux accélérateurs de vieillissement identifiés, mais sa mise en œuvre et sa validation n'ont pas été possibles pendant la durée de la thèse car elles nécessitent un nombre considérable de résultats d'essais accélérésThe recent use of the hybrid integration technology of high power IGBT modules in traction applications instead of the classically used presspacked thyristors or GTOs introduced new questions conceming the reliability of the modules' packaging when subjected to the traction thermal cycles. The aim of this thesis is to contribute to understand the failure mechanisms of IGBT modules in traction environment. Therefore, a good knowledge of the aging accelerators and the failure indicators is indispensable. The long term goal of the study is to help to find a law expressi11g the modules life time as a function of their working conditions. To treat the problem, we chose an experimental approach consisting in power cycling accelerated tests and technological and failure analysis. We validated a contact temperature measurement method on silicon chips surface which was used to localize and evaluate the highest thernial stress in power cycling conditions. These measurements made it possible to evaluate a thermal model of the modules packaging using LAASTHERM software. A local thermomechanical modeling of the modules with the finite element method was also achieved and provided the mechanical stress in the weakest interfaces of the packaging. We finally proposed an empirical aging model but we didn't get enough experimental data to validate it
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Carubelli, Stéphane. "Contribution à l'identification et à l'estimation des contraintes de fatigue thermique des convertisseurs intégrés pour la traction électrique." Nancy 1, 2003. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/SCD_T_2003_0105_CARUBELLI.pdf.
Full textAbstract:
Dans le cadre d'une étude de fiabilité menée sur des composants d'électronique de puissance destinés à la traction électrique, l'identification puis l'estimation des contraintes thermiques générées durant le fonctionnement sont très importantes. En effet, avec leur répétition au cours du temps, ces dernières induisent une fatigue thermique, dont la conséquence est une dégradation matérielle du composant. Ce phénomène conduit à une évolution des caractéristiques électriques et thermiques des modules de puissance et figure comme une des causes majeures de défaillances répertoriées pour la traction électrique où les contraintes de cyclage thermique sont sévères. Après avoir fait un état de l'art des composants utilisés dans la traction électrique et avoir posé les bases théoriques nécessaires à la compréhension et à la résolution de la problématique posée, nous nous sommes attachés à estimer la durée de vie de modules de puissances IGBT utilisés dans un véhicule hybride automobile. Ainsi, après un relevé, par une instrumentation originale avec fibres optiques, des températures de puces sur un véhicule en fonctionnement dans un trafic urbain, puis une identification des cycles thermiques par une méthode statistique de distribution de la température, nous avons mené des essais de cyclage thermique actif accéléré dans le but d'estimer la durée de vie de ces modules sous divers niveaux de contraintes. Enfin, grâce à une corrélation de ces deux essais, nous avons pu estimer la résistance que présentaient ces modules face à la répétition des contraintes thermiques générées et conforter ainsi le constructeur automobile dans son exigence de durée de vie. Finalement, nous nous sommes focalisés sur l'estimation des contraintes thermiques générées, dans un premier temps, dans les modules DUAL, à l'aide d'un modèle RC unidimensionnel. Puis dans un deuxième temps, avec l'utilisation d'un modèle mettant en évidence les interactions thermiques entre les puces, nous nous sommes confrontés au cas des convertisseurs intégrés multichip. Dans cette dernière étude, le modèle a été validé expérimentalement sur une chaîne de traction hybride et nous a permis d'obtenir les contraintes thermiques générées en conditions réelles de fonctionnement sur un profil de mission routier européen normalisé. Finalement, grâce à cette étude, nous avons montré l'éventail des possibilités offertes par cet outil dans la surveillance et la prédiction des contraintes thermiques générées durant le fonctionnement de convertisseurs de puissance intégrés.
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Soeharto, Soeharto. "Étude des mécanismes d'amorçage et de propagation des microfissures en traction-torsion à partir de deux nuances d'un alliage d'aluminium 7175-T7351." Compiègne, 1991. http://www.theses.fr/1991COMPD339.
Full textAbstract:
Deux nuances d'un alliage d'aluminium 7175-T7351 ont été sollicitées en mode mixte de sollicitation (traction-torsion alternées). Les différentes phases de l'amorçage et de la microfissuration ont été étudiées dans le domaine élastique. On constate que la taille de grain joue peu sur ces différentes phases, quelque soit le mode de sollicitation. L'étude de la microfissuration indique que les joints de grain mais aussi, les sous-joints pour la nuance à gros grain par un mécanisme de bifurcation ou/et de branchement des deux pointes de la fissuration. Le mécanisme persiste dans le domaine des fissures longues mais avec des effets négligeables. A ces mécanismes s'associe le mécanisme d'ouverture-fermeture (crack-closure) qui montre que l'ouverture effective diminue lorsque la microfissure (qq. Micron) devient courte puis longue, d'ou un ralentissement de la propagation. Les critères de Tresca et de Von Mises fournissent des résultats qui montrent que plus la composante de traction augmente moins bonne est la tenue en fatigue. Ceci est vrai dans tous les stades de la durée de vie. Le critère de Rankine va à l'encontre. La composante de cisaillement (torsion) entraine un ralentissement de la propagation a cause des modes II et III auxquels s'associe un mécanisme de fermeture (phénomène d'abrasion).
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Pichon, Eric. "Etude des propriétés mécaniques du cheveu : Essais de traction et de relaxation : modèlisation : rôle de divers facteurs expérimentaux." Besançon, 1989. http://www.theses.fr/1989BESA2014.
Full textAbstract:
Modelisation du comportement rheologique du cheveu en realisant differents tests mecaniques sous des conditions precises d'hygrometrie et de temperature. Il a ete adopte un modele non lineaire faisant intervenir une loi viscoplastique a ecrouissage additif
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Valle, Roger. "Contribution à l'étude des mécanismes fondamentaux de déformation et de rupture des matériaux cristallins en traction et en fatigue." Lille 1, 1988. http://www.theses.fr/1988LIL10132.
Full textAbstract:
Analyse des mécanismes en utilisant un matériau modelé tel que le composite, Ni(Cr,Ta)-TaC et des méthodes d'observation complémentaires : microscopie électronique à très haute tension et microscopie à balayage à émission de champ. Explication du choix du matériau. Étude des mécanismes dans diverses sollicitations. Dans le cas d'une scission de forte valeur, des empilements de dislocations peuvent conduire à la rupture de l'obstacle : la fibre. Dans le cas de combinaison contrainte-scission, l'empilement peut conduire à l'amorçage de fissure. En fatigue, le matériau se fracture par decohésion aux interfaces et dans les plans de glissement
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Valle, Roger. "Contribution à l'étude des mécanismes fondamentaux de déformation et de rupture des matériaux cristallins en traction et en fatigue." Grenoble 2 : ANRT, 1988. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37619038f.
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Salih, Sarmed. "Rate-dependent cohesive-zone models for fracture and fatigue." Thesis, University of Manchester, 2018. https://www.research.manchester.ac.uk/portal/en/theses/ratedependent-cohesivezone-models-for-fracture-and-fatigue(d8bfee97-1a75-4418-8916-b5a7cf8cdfd9).html.
Full textAbstract:
Despite the phenomena of fracture and fatigue having been the focus of academic research for more than 150 years, it remains in effect an empirical science lacking a complete and comprehensive set of predictive solutions. In this regard, the focus of the research in this thesis is on the development of new cohesive-zone models for fracture and fatigue that are afforded an ability to capture strain-rate effects. For the case of monotonic fracture in ductile material, different combinations of material response are examined with rate effects appearing either in the bulk material or localised to the cohesive-zone or in both. The development of a new rate-dependent CZM required first an analysis of two existing methods for incorporating rate dependency, i.e.either via a temporal critical stress or a temporal critical separation. The analysis revealed unrealistic crack behaviour at high loading rates. The new rate-dependent cohesive model introduced in the thesis couples the temporal responses of critical stress and critical separation and is shown to provide a stable and realistic solution to dynamic fracture. For the case of fatigue, a new frequency-dependent cohesive-zone model (FDCZM) has been developed for the simulation of both high and low-cycle fatigue-crack growth in elasto-plastic material. The developed model provides an alternative approach that delivers the accuracy of the loading-unloading hysteresis damage model along with the computational efficiency of the equally well-established envelope load-damage model by incorporating a fast-track feature. With the fast-track procedure, a particular damage state for one loading cycle is 'frozen in' over a predefined number of cycles. Stress and strain states are subsequently updated followed by an update on the damage state in the representative loading cycle which again is 'frozen in' and applied over the same number of cycles. The process is repeated up to failure. The technique is shown to be highly efficient in terms of time and cost and is particularly effective when a large number of frozen cycles can be applied without significant loss of accuracy. To demonstrate the practical worth of the approach, the effect that the frequency has on fatigue crack growth in austenitic stainless-steel 304 is analysed. It is found that the crack growth rate (da/dN) decreases with increasing frequency up to a frequency of 5 Hz after which it levels off. The behaviour, which can be linked to martensitic phase transformation, is shown to be accurately captured by the new FDCZM.
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Paun, Florin. "Mise au point d'un nouveau type de banc d'essais en fatigue thermo-mecanique des materiaux avec une frequence de cyclage elevee." Toulouse 3, 1998. http://www.theses.fr/1998TOU30063.
Full textAbstract:
Les aubes de turbines en aeronautique, subissent au decollage et a l'atterrissage des variations importantes de gradients de temperatures. Pour connaitre la tenue des materiaux a ce type de sollicitation quelques bancs d'essais ont ete developpes. Ils peuvent etre classes en deux familles : - l'eprouvette peut etre consideree comme un element de volume avec une parfaite connaissance du champ thermo-mecanique mais des durees de cycle peu representatives, - l'eprouvette doit etre consideree comme une structure avec un cycle de courte periode (10 s) mais une faible connaissance experimentale du champ thermique et mecanique. Le banc d'essais propose dans le cadre de cette etude vient en complement de ceux deux types de banc d'essais et est base sur une machine de flexion rotative. L'etude fait dans un premier temps la validation qualitative du banc sur l'in100. Ainsi, on a realise des experiences sur ce materiau en utilisant comme source chaude un four a induction. La source de refroidissement est un jet d'air comprime. Des mesures experimentales ont servi de base pour le calage numerique. Un modele par elements finis a permis de simuler le champ thermique avec un ecart entre l'experience et le calcul inferieur a 5%. Pour une validation integrale, des essais avec un cyclage thermique correspondant aux cycles representatifs definis par la snecma pour ce type de materiau - in100 - ont ete effectues pour comparer les durees de vie obtenues avec ce banc, aux essais deja effectues sur des bancs classiques. Un soin particulier a ete donne a la reproductibilite de l'experience et a l'obtention d'un champ thermique virtuel qui approche les valeurs experimentales avec une erreur inferieure a 5c (correspondant a la precision des thermocouples). Le champ des contraintes induit par ce chargement thermomecanique de l'eprouvette, presentait une forte tridimensionnalite. Les modeles classiques de calcul d'une contrainte unidimensionnelle equivalente etant inutilisables pour le calcul de la duree de vie en fatigue, un modele de calcul d'une contrainte equivalente unidimensionnelle a ete propose pour prendre en compte l'effet de la compression sur la duree de vie en fatigue. Le modele thermique et celui de la contrainte equivalente ont ete valides par l'obtention de durees de vie experimentales analogues a celles calculees.
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Azari, Zitouni. "PRISE EN COMPTE DE L'ENDOMMAGEMENT MECANIQUE ET CHIMIQUE DANS LE CAS DE SURCHARGES MECANIQUES ET THERMIQUES EN FATIGUE OLIGOCYCLIQUE A CHAUD /." [S.l.] : [s.n.], 1985. ftp://ftp.scd.univ-metz.fr/pub/Theses/1985/Azari.Zitouni.SMZ8512.pdf.
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Chomette, Sébastien. "Etude des évolutions microstructurales et comportement mécanique des alliages base nickel 617 et 230 à haute température." Thesis, Toulouse, INPT, 2009. http://www.theses.fr/2009INPT030G/document.
Full textAbstract:
Dans le cadre du développement des Réacteurs à Haute Température (RHT), un des systèmes retenus pour la quatrième génération de centrale nucléaire, l’utilisation d’un cycle indirect est envisagée. Ce type d’installation, utilisant de l’hélium comme caloporteur, nécessite un échangeur intermédiaire de chaleur (Intermediate Heat eXchanger, IHX) le plus compact possible entre les circuits primaire et secondaire. Les contraintes imposées par la conception ainsi que les conditions sévères d’utilisation pour ce type d’installation (température maximale 850°C à 950°C, durée de vie 20000 h) ont orienté le choix des matériaux constitutifs de l’IHX vers deux alliages base nickel en solution solide : l’Inconel 617 et le Haynes 230. Le premier matériau a été largement étudié dans les années 1980 lors du projet allemand sur les RHT car possédant de bonnes propriétés mécaniques et en corrosion à haute température mais sa forte teneur en cobalt potentiellement activable est à considérer. Le Haynes 230, plus récent, possède des caractéristiques similaires à celles de l’alliage 617, le cobalt ayant été remplacé par du tungstène. L’objectif de cette thèse est d’étudier le comportement mécanique à haute température de ces deux alliages en relation avec les évolutions de leur microstructure. Les observations microstructurales à l’état de réception révèlent la présence de carbures primaires (M6C), la majorité étant répartie de manière homogène. Des carbures secondaires M23C6, peu nombreux, sont visibles à l’état de réception pour les deux matériaux. Les vieillissements thermiques imposés aux alliages à 850°C permettent une précipitation importante de carbures M23C6 sur les lignes de glissement et aux joints de grains, la taille de ces carbures augmentant et leur nombre réduisant avec la durée de traitement. A 950°C, l’évolution microstructurale conduit à une précipitation intragranulaire beaucoup plus limitée et à une évolution intergranulaire plus importante. Pour les deux matériaux, les observations de la microstructure et les résultats de dureté montrent que la majorité des évolutions microstructurales se produisent avant 1000 h aux deux températures étudiées. Les caractéristiques mécaniques de ces alliages ont été testées en traction, en fluage et en fatigue et fatigue relaxation. En particulier, les propriétés à 850°C et 950°C ont été étudiées pour différentes charges (en fluage), vitesses de déformation (en traction) et durées de relaxation (fatigue relaxation). Les effets d’un traitement initial ont également été étudiés, tels que l’effet d’un vieillissement thermique testé en fluage et traction et l’effet d’une prédéformation sur le fluage. Il ressort de cette étude que différents mécanismes de déformation sont mis en jeu successivement ou en parallèle au cours des essais réalisés. Ainsi, l’importance de la précipitation des carbures sur les propriétés mécaniques de l’Inconel 617 et du Haynes 230 a pu être démontrée, malgré leur statut d’alliages en solution solide. Par ailleurs, un même mécanisme thermiquement activé opère sur une très large gamme de vitesses de déformation, correspondant aux essais de traction, fluage et relaxation. Cette mise en relation entre microstructure et propriétés mécaniques permet de déterminer les avantages de chaque alliage ainsi que leurs limites d’utilisation dans le cadre de la fabrication d’un échangeur de chaleur de centrale nucléaireHigh Temperature Reactors (HTR), is one of the innovative nuclear reactor designed to be inherently safer than previous generation and to produce minimal waste. The most critical metallic component in that type of reactor is the Intermediate Heat eXchanger (IHX). The constraints imposed by the conception and the severe operational conditions (high temperature of 850°C to 950°C, lifetime of 20,000 h) have guided the IHX material selection toward two solid solution nickel base alloys, the Inconel 617 and the Haynes 230. Inconel 617 is the primary candidate alloy thanks to its good high temperature mechanical and corrosion properties and the large data base developed in previous programs. However, its high cobalt content has to be considered as an issue (nuclear activation). The more recent alloy Haynes 230, in which most of the cobalt has been replaced by tungsten, present characteristics similar to the 617 alloy. The objective of this thesis is to study the high temperature mechanical behaviour of both alloys in relation with their microstructural evolutions. The as received microstructural observations have revealed primary carbides (M6C). Most of this precipitates are evenly distributed in the materials. Few M23C6 secondary carbides are observed in both alloys in the as received state. Thermal ageing treatments at 850°C lead to an important M23C6 precipitation on slip lines and at grain boundaries. The size of this carbides increases and their number decreases with increasing ageing duration. The intragranular precipitation of secondary carbides at 950°C is more limited and the intergranular evolution more important than at 850°C. The microstructural observations and the hardness evolution of both alloys show that the main microstructural evolutions occur before 1,000 h at both studied temperatures. The mechanical properties of the Inconel 617 and the Haynes 230 have been studied using tensile, creep, fatigue and relaxation-fatigue tests. Particularly, the properties at 850°C and 950°C have been evaluated using several stress levels (creep), strain rates (tensile) and relaxation duration (fatigue). The effects of initial treatments have also been studied, i.e.ageing treatments effects on creep and tensile properties and cold-work effects on creep properties. At high temperature, the as received Inconel 617 does not show classical creep behaviour. This study shows the importance of the fast carbides precipitation on their mechanical properties, despite the fact that the Inconel 617 and the Haynes 230 are listed as solid solution alloys. Low cycle fatigue tests with and without holding time have been performed at 850°C under air and under vacuum on both alloys. The results showed that cyclic hardening, cyclic stability and life time are closely related to the duration of the holding time. Furthermore, a single thermally activated mechanism operates over a very wide range of strain rates, corresponding to tensile tests, creep and relaxation. The link between microstructure and mechanical behaviour presented in this thesis helps to determine the advantages as the operation limits of each alloy in order to manufacture a nuclear power plant heat exchanger
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Hakem, Naoual. "Etude de l'interaction des dommages de fatigue et de deformation progressive : effet d'un chargement primaire (entraction) sur la resistance a la fatigue oligocyclique en torsion de l'acier 304l a temperature ambiante." Paris 6, 1987. http://www.theses.fr/1987PA066422.
Full textAbstract:
Etude experimentale sur des eprouvettes tubulaires minces soumises a une variation cyclique d'un angle de torsion sur laquelle est superposee une contrainte de traction constante. Determination d'une courbe de resistance a la fatigue pour chaque niveau de chargement primaire. L'effet du chargement primaire conduit, a une reduction sensible du terme d'endurance dans l'equation de resistance a la fatigue. La rupture a lieu par fatigue et non par deformation, plastique excessive. Analyse de la reduction de la duree de vie associee a l'application d'un changement primaire
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Rakotoarisoa, C. "Prévision de la durée de vie en fatigue des composites à matrice organique tisses interlock." Phd thesis, Université de Technologie de Compiègne, 2014. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01073017.
Full textAbstract:
Cette étude s'inscrit dans le domaine de la compréhension du comportement en fatigue de matériau composite à matrice organique (CMO) tissés interlock, utilisé dans l'industrie aéronautique pour répondre aux exigences de compétitivité. Ces travaux ont consisté à mettre en place une méthodologie de prévision de la durée de vie en fatigue et des performances résiduelles (rigidité ou résistance après un nombre donné de sollicitations), de pièces technologiques en CMO interlock. Pour cela, un modèle de fatigue a été développé à partir d'observations expérimentales comme une combinaison du modèle statique Onera Damage Model (ODM) avec une loi d'endommagement cumulé. Ensuite, un protocole d'identification a été proposé et appliqué en se concentrant sur le comportement mécanique en traction. Enfin, la méthodologie mise en place pour évaluer la durée de vie en fatigue de matériau composite interlock a été appliquée sur des pièces technologiques. La méthode proposée met en évidence trois conclusions principales. Premièrement, la prise en compte de l'influence des dommages matriciels sur l'évolution des ruptures de torons est indispensable pour estimer les transferts de charge induisant des ruptures prématurées en fatigue. Deuxièmement, une loi de cumul est suffisante pour étendre le modèle statique corrigé à des sollicitations de fatigue. L'expression proposée pour cette loi de fatigue permet de prendre en compte des chargements de fatigue complexes (par exemple, multiaxiaux et/ou multi-niveaux de chargement). Enfin, la combinaison statique/fatigue du modèle proposée rend son identification possible à partir d'essais statiques principalement (courts devant des essais de fatigue).
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Vigié, Héloïse. "Evolution microstructurale et comportement mécanique de l'alliage de titane beta21S après vieillissement sous air." Thesis, Toulouse, INPT, 2017. http://www.theses.fr/2017INPT0133.
Full textAbstract:
L’un des principaux enjeux des acteurs aéronautiques est l’allègement des structures afin de réduire la consommation de carburant et donc les coûts de fonctionnement. A cette fin, les alliages de titane sont de plus en plus utilisés du fait de leurs très bonnes propriétés mécaniques notamment à hautes températures, pour une densité relativement faible. C’est dans ce contexte que s’inscrivent les travaux de cette thèse. L’alliage étudié est le Ti-21S, utilisé actuellement dans la fabrication des systèmes d’éjection des gaz des moteurs d’avions. La problématique de la thèse est d’évaluer les potentialités du Ti-21S, au-delà des limites conventionnelles. Pour cela, des vieillissements thermiques sous air à différentes températures (450°C - 700°C) pendant diverses durées (500h - 10000h) sont réalisés. La microstructure avant et après vieillissement est caractérisée afin de déterminer l’impact du vieillissement thermique. Ces observations montrent que les évolutions microstructurales sont directement liées à la température de vieillissement, et l’impact de la durée de vieillissement n’est pas identique pour toutes les températures de vieillissement. L’enjeu suivant de cette thèse est d’étudier le comportement mécanique en traction et en fatigue à température ambiante et à 550°C après vieillissement. Le comportement mécanique en traction est très dépendant des conditions de traitement thermique, et de ce fait de la microstructure de l’alliage. De plus, les comportements mécaniques sont également très dépendants de la température d’essai. Un autre enjeu est la compréhension des phénomènes d’oxydation sur cette plage de températures de vieillissement. La diffusion de l’oxygène dans le matériau entraîne des modifications microstructurales en proche surface, et impacte fortement la tenue mécanique de l’alliage en fragilisant le matériau. Un lien entre paramètres microstructuraux et teneur en oxygène a été mis en évidence. De même, la résistance mécanique en traction a été reliée à la microstructureOne of the main issues of the aeronautic industry is to decrease the weight of structures in order to reduce fuel consumption. Titanium alloys are more and more used due to their good mechanical properties at high temperatures, with a low density. Ti-21S, currently used in the manufacturing of nozzles, was investigated. The aim of this work is to study the potential of this alloy beyond conventional limits. Thermal treatments on air are carried out at different temperatures (450°C - 700°C) for various durations (500h - 10000h). The microstructure is characterized before and after aging in order to determine the impact of aging thermal. The observations show that microstructural evolutions are related to aging temperature, and impact of time aging is not the same for all temperatures. Another aim is to study the mechanical behavior with tensile and fatigue tests at room temperature and 550°C after aging. Mechanical tensile behavior depends on the aging temperature and the microstructure of the alloy. Moreover, mechanical behavior depends on test temperature. Another issue is the understanding of oxidation phenomena over the range of temperatures, and to determine the effects of oxidation on both microstructure and mechanical behavior. The diffusion of oxygen in the material leads to the microstructural evolution near the surface, and impacts mechanical strength by weakening the material. A link between microstructure and oxygen content is demonstrated. Similarly, the tensile strength is connected to microstructure
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Shrestha, Alina. "Fatigue Testing and Data Analysis of Welded Steel Cruciform Joints." ScholarWorks@UNO, 2013. http://scholarworks.uno.edu/td/1670.
Full textAbstract:
In this study, ABS Publication 115, “Guidance on Fatigue Assessment of Offshore Structures” is briefly reviewed. Emphasis is on the S-N curves based fatigue assessment approach of non-tubular joints, and both size and environment effects are also considered. Further, fatigue tests are performed to study the fatigue strength of load-carrying and non-load-carrying steel cruciform joints that represent typical joint types in marine structures. The experimental results are then compared against ABS fatigue assessment methods, based on nominal stress approach, which demonstrates a need for better fatigue evaluation parameter. A good fatigue parameter by definition should be consistent and should correlate the S-N data well. The equivalent structural stress parameter is introduced to investigate the fatigue behavior of welded joints using the traction based structural stress approach on finite element models of specimens, and representing the data as a single Master S-N curve.
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Peyre, Patrice. "Traitement mecanique superficiel d'alliages d'aluminium par ondes de choc-laser. Caracterisation des effets induits et application a l'amelioration de la tenue en fatigue." Compiègne, 1993. http://www.theses.fr/1993COMP624S.
Full textAbstract:
Le but de l'etude etait l'application aux alliages d'aluminium d'un nouveau traitement superficiel utilisant des ondes de choc issues d'une lumiere laser-pulsee. Le champ de contraintes residuelles de compression introduit sur des profondeurs superieures a 1 mm a permis d'augmenter les limites de fatigue d'eprouvettes entaillees de +20 a +40% en flexion repetee a r=0,1. Ces gains sont superieurs a ceux obtenus par un grenaillage de precontrainte et resultent principalement d'une augmentation de la phase d'amorcage des fissures de fatigue. Vis-a-vis de grenaillage, la conservation de l'etat de surface initial est le facteur d'influence preponderant
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Janosch, Jean-Jacques. "Etude de la tenue à la fatigue des assemblages soudés en angle (en acier E 36-4) en fonction de la dimension de la pénétration des soudures dans le cas d'une sollicitation combinée de traction et flexion." Metz, 1991. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/1991/Janosch.Jean_Jacques.SMZ9115.pdf.
Full textAbstract:
Le programme expérimental est réalisé sur des assemblages en T en acier E 36-4 soudés à l'aide des procédés mig fil fourré et électrode basique. Cette phase de l'étude a permis d'évaluer avec précision la phase de propagation des fissures courtes de 0. 05 à 1 mm (à l'aide d'une méthode de détection expérimentale par microjauges extensométriques) qui évoluent depuis les pieds de cordons de soudure et également de montrer l'existence d'une dimension critique du manque de pénétration en dessous de lasuelle la non pénétration n'a aucune incidence significative sur la durée de vie en fatigue des assemblages. Les calculs numériques effectués par la méthode aux éléments finis pour modéliser la tenue à la fatigue des assemblages, a permis de simuler les chemins de propagation des fissures de fatigue en pied et en racine de cordon en fonction de la pénétration de la soudure. La formulation du modèle analytique d'estimation de la durée de vie en fatigue des assemblages en angle permet de prendre en compte à la fois l'évolution de la forme du front de fissure et l'évolution de la fraction d'ouverture de fissure u définie par Elber. Ce facteur u permet d'introduire la variation de l'amplitude du facteur d'intensité de contrainte efficace (delta k eff) en fonction de la profondeur de la fissure dans le cordon de soudure. L'analyse des résultats démontre l'efficacité de cette modélisation analytique car elle prend en compte la phase de propagation lente des microfissures et donne une estimation satisfaisante de la durée de vie en fatigue des assemblages en angle sollicités en traction et flexion
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Koffi, Konan. "Etude numerique et experimentale des eclissages aeronautiques somis a des chargements de traction et flexion." Toulouse, INSA, 1999. http://www.theses.fr/1999ISAT0024.
Full textAbstract:
Les eclissages constituent l'un des elements les plus importants de la structure aeronautique. Les eclissages sont des assemblages boulonnes ou rivetes de pieces planes ou quasi-planes chargees dans le plan. Le but de ces travaux de these est d'ameliorer la conception de ces assemblages pour eviter des fissurations prematurees de fatigue. Nous avons montre par la technique des plans d'experiences, la meilleure disposition des boulons pour homogeneiser le transfert de charge aux lignes de fixations. La simulation numerique de differents types d'eclissage a montre l'existence d'un angle optimal de dessin des eclisses qui rend les fixations de la ligne extreme isocritiques. Une courbe donnant la valeur de cet angle en fonction du rapport de contrainte (traction/flexion) est proposee. Les resultats theoriques ont ete valides par des essais statiques et de fatigue sur une machine concue et realisee a cet effet. Une bonne correlation a ete obtenue entre les resultats des simulations numeriques et les essais statiques. Les essais de fatigue ont montre que la nouvelle disposition constructive a une endurance deux fois plus elevee que l'ancienne. Les recommandations qui ont ete faites pour la conception des eclissages de cadres d'avions civils devraient permettent d'ameliorer la performance de ces structures. Les resultats obtenus seront integres au manuel de conception de l'aerospatiale.
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Selles, Nathan. "Cavitation et rupture du Polyamide 6 sous état de contrainte multiaxial en traction monotone, fluage et fatigue. Dialogue entre imagerie 3D et modélisation par éléments finis." Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017PSLEM038/document.
Full textAbstract:
De nombreuses structures industrielles soumises à des chargements à long terme statique (fluage) ou cyclique (fatigue) sont constituées de matériaux polymères semi-cristallins. C’est le cas notamment des canalisations et réservoirs sous pression. Il est donc essentiel de traiter les problématiques de durabilité pour être capable d'anticiper et de contrôler leur fin de vie. Par ailleurs, elles présentent généralement des formes complexes et sont soumises à des états de contrainte multiaxiaux.Le matériau de l'étude est un polymère semi-cristallin : le Polyamide 6. Il est caractérisé par la coexistence d'une phase cristalline et d'une phase amorphe qui s'arrangent selon une microstructure sphérolitique.Dans un premier temps, les liens entre comportement mécanique à l'échelle globale de l'éprouvette et les micro-mécanismes de déformation sous-jacents conduisant à la rupture sont établis expérimentalement pour des sollicitations en traction monotone et en fluage qui présentent des résultats similaires puis en fatigue. L'influence de la multiaxialité de l'état de contrainte est étudiée à partir d’éprouvettes axisymétriques entaillées de différents rayons de fond d'entaille et d'éprouvettes « Compact Tensile ». Les phénomènes de cavitation sont caractérisés grâce aux techniques de tomographie et laminographie à rayonnement X synchrotron qui permettent d'observer et de quantifier les distributions spatiales de taux de porosité volumique et le caractère anisotrope des cavités. Et l'analyse des faciès de rupture a permis de mettre en évidence que les mécanismes de croissance et de coalescence de cavités étaient à l'origine de l’amorçage ductile de la rupture.Ensuite, un modèle poro-visco-plastique à deux mécanismes (permettant de différencier le comportement des phases amorphe et cristalline) a été utilisé. Ce modèle permet de reproduire à la fois le comportement global (courbes de chargement) en traction monotone et en fluage mais aussi les distributions spatiales de taux de porosité obtenues expérimentalement. De plus, les calculs par éléments finis permettent d'étudier les distributions spatiales du champ de contrainte et d'établir l'influence de l'état de contrainte sur l'état de cavitation. Les évolutions temporelles en cours de déformation de la pression hydrostatique (ou contrainte moyenne) ont été reliées aux distributions spatiales de taux de porosité volumique. Et l'anisotropie de cavitation (et donc la morphologie et les facteurs de forme des cavités) a été reliée aux évolutions des composantes du tenseur des contraintes de Cauchy. Enfin, la définition d'un critère de rupture en taux de porosité critique a permis de simuler l'amorçage et la propagation de fissures en traction monotone et fluageMany industrial structures subjected to quasi-static (creep) or cyclic (fatigue) long-term loadings are made of semi-crystalline polymers. Such is the case, for instance, of pressure vessels and pipes. It is therefore considered critical to study the issues related to their durability in order to be able to anticipate and control their end of life. Furthermore, they generally have complex designs and are subjected to multiaxial stress states.The material which has been studied was a semi-crystalline Polyamide 6. Its structure consisted of amorphous and the crystalline phases and a spherolitic microstructure.As a first step, the links between the mechanical behaviour at the global scale of the specimens and the underlying micro-mechanisms of deformation that lead to failure have been established experimentally for monotonic and creep loadings that show similar results and then for fatigue loadings. The influence of the multiaxiality of the stress state has been studied using circumferentially notched round bars with different notch root radii and Compact Tensile specimens. The cavitation phenomena were characterized using synchrotron radiation tomography and laminography techniques that enabled the observation and quantification of the spatial distributions of the voids and the anisotropy of the cavities. An analysis of the fracture surfaces has shown that the initiation of ductile failure resulted from void growth and coalescence mechanismsA poro-visco-plastic model with two mechanisms (that allow the behaviours of the amorphous and crystalline phases to be distinguished) has been used. Thanks to this model, the global behaviour (loading curves) under steady strain rates and steady loads but also the spatial distributions of the void volume fraction could be reproduced numerically. In addition finite element calculations have permitted the spatial distributions of the stress field to be studied and the influence of the stress state on the cavitation state to be investigated. The temporal evolutions during the deformation of the hydrostatic pressure have been linked to the spatial distributions of void volume fraction. The void anisotropy (and thus the void morphology and shape factors) has been related to the evolutions of the components of the Cauchy stress tensor. Finally, the definition of a rupture criterion based on a critical value of the void volume fraction has enabled crack propagation under steady strain rate and steady load to be simulated
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Giannotta, Jean-Claude. "Comportement mecanique et evolution structurale de cuivres de haute purete dans le domaine dynamique." Paris, ENMP, 1986. http://www.theses.fr/1986ENMP0029.
Full textAbstract:
Caracteristiques du comportement mecanique dans du cuivre soumis a des essais de traction uniaxiale ou lamine dans le domaine dynamique. Analyse de la ductilite. Etude par microscopie electronique de la microstructure, notamment de la structure des dislocations apres laminage. Analyse de la texture. Comparaison avec l'etat quasistatique
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Hakem, Naoual. "Etude de l'interaction des dommages de fatigue et de déformation progessive effet d'un chargement primaire (en traction) sur la résistance à la fatigue oligocyclique (en torsion) de l'acier 304 L à température ambiante /." Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37605799d.
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La, Barbera Sosa Jose Gregorio. "Comportement en fatigue d'un acier SAE 1045 revêtu de colmonoy 88 déposé par HVOF : effet de la distance de projection." Thesis, Lille 1, 2008. http://www.theses.fr/2008LIL10085/document.
Full textAbstract:
L'influence de la distance de projection sur la microstructure et les propriétés mécaniques de l'alliage Colmonoy déposé par HVOF sur un acier SAE 1045 a été étudiée de manière systématique. La distance de projection varie entre 380 et 470 mm et les revêtements sont étudiés sur la surface et dans une section droite. L'analyse microstructurale est réalisée par MEB et par analyse d'images. Les différentes phases présentes dans le revêtement sont identifiées par diffraction des rayons X. Les contraintes résiduelles de surface sont déterminées par diffraction X en utilisant la méthode des sin[psi], l'analyse étant menée sur la famille de plans {311} de la phase du Nickel à environ 2[théta] ~ 93.2°. Les propriétés mécaniques des revêtements et des systèmes substrat/revêtement sont évaluées au moyen d'essais statiques et dynamiques. La dureté et le module d'élasticité des revêtements sont déterminés par nano-indentation utilisant un indenteur Berkovich et la méthode proposée par Oliver et Pharr. Les limites élastiques des revêtements sont aussi estimées à partir des courbes de chargement suivant la méthodologie de Zeng et Chiu en utilisant un indenteur bille et les équations de Hertz. Les propriétés mécaniques des systèmes substrat/revêtement sont déterminées par des essais de traction et de fatigue-corrosion sur des éprouvettes cylindriques. Les essais de fatigue corrosion ont été réalisés en flexion-rotation à une fréquence de 50 Hz dans une gamme de contraintes appliquées alternées entre 250 et 420 MPa, ceci dans une solution de NaCI à 3%. Les essais de fatigue-corrosion ont été conduits en utilisant des éprouvettes revêtues de chrome durThe influence of the spraying distance on the microstructure and mechanical properties of a Colmonoy 88 alloy deposited by means of HVOF thermal spraying onto a SAE 1045 steel substrate has been investigated in a systematic manner. The spraying distance varied between 380-470 mm and the deposits were evaluated both on their surface and cross section. The microstructural study was conducted by means of SEM and image analysis techniques. The different phases present in the deposits were identified by means of XRD. The surface residual stresses of the coatings were also determined employing the sin2[psi] method, the analysis being conducted on the (311) plane ofthe Ni phase, at 2[theta] ~ 93.2°. The mechanical properties of the coatings and substrate-coating systems were evaluated by means of static and dynamic mechanical tests of a different nature. Hardness and elastic modulus of the coatings were determined by means of instrumented indentation employing a Berkovich indenter and the methodology earlier proposed by Oliver and Pharr. The yield strength of the coatings was also estimated from the above curves following the methodology suggested by Zeng and Chiu, as well as from spherical indentation tests and the Hertz equations commonly used in contact mechanics. The mechanical properties of the substrate-coating system were evaluated by means of tensile and corrosion-fatigue tests employing cylindrical samples. Corrosion-fatigue tests were carried out under rotating-bending conditions at a frequency of 50 Hz, in the range of altemating stresses of 250-420 MPa, employing a of 3 wt% NaCI solution. Corrosion-fatigue tests were conducted employing steel samples coated with hard Cr
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Morin, Sébastien. "Effet du magnésium, des traitements thermiques et de la porosité sur les propriétés mécaniques de traction et de fatigue de l'alliage sous pression A380.1 /." Thèse, Chicoutimi : Université du Québec à Chicoutimi, 2002. http://theses.uqac.ca.
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Lechat, Céline. "Comportement mécanique de fibres et d'assemblages de fibres en polyester pour câbles d'amarrage de plates-formes offshore." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00280511.
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Afin de développer les exploitations en eaux profondes, l'industrie pétrolière est confrontée depuis quelques années à la nécessité de modifier les systèmes d'amarrage de plate-forme classiques, habituellement constitués d'acier, pour avoir des systèmes plus légers. Dans le cadre de cette problématique, cette étude s'intéresse au comportement mécanique de câbles synthétiques pour deux matériaux différents, l'un étant déjà utilisé en remplacement de l'acier, et l'autre étant potentiellement utilisable : le PET et le PEN.Dans le but d'une caractérisation multi-échelle, des essais mécaniques (principalement traction, fluage et sollicitation cyclique) ont été réalisés sur des assemblages de taille variable, allant de câbles de plusieurs centaines de kN de force à rupture aux plus petits de leurs composants, les
filaments. De fortes corrélations ont été observées entre le comportement quasi-statique des assemblages et celui des filaments, montrant que les effets de construction des assemblages sont limités et facilement identifiés. Le comportement des filaments est lui-même associé à des
mécanismes se déroulant à l'échelle moléculaire. En revanche, les résultats obtenus sous sollicitation
cyclique ont montré que la considération des mécanismes pouvant provoquer la rupture de filaments
individuels (fluage, fatigue en tension, échauffement par hystérésis...) ne suffit pas à expliquer la rupture des câbles. Ceci implique l'intervention d'autres mécanismes, propres aux assemblages, du type abrasion.
La comparaison des résultats obtenus pour les deux matériaux a montré que le PEN, très peu étudié jusqu'à ce jour, présente un comportement mécanique très proche de celui du PET.
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Ovono, Ovono Delavand. "Recyclabilité des alliages d'aluminium de fonderie : Influence des éléments résiduels sur la microstructure et le comportement mécanique." Compiègne, 2004. http://www.theses.fr/2004COMP1549.
Full textAbstract:
La présente étude, réalisée en collaboration avec Montupet vise à étudier les alliages d'aluminium de fonderie fortement chargés en éléments résiduels pour une application dans la fabrication des culasses automobiles. Les caractérisations microstructurales et mécaniques ont permis d'obtenir une composition optimale d'un alliage d'un alliage fortement chargé en éléments résiduels (AS9U3G). Ensuite des essais de fatigue, de traction, et de microdureté ont été effectués et les résultats sont analysés en relation avec l'évolution de la microstructure. L'ensemble de ces données a été comparé et discuté tant d'un point de vue macroscopique que microscopique à celles obtenues pour l'alliage classique AS7U3G. Il a été montré que si le comportement mécanique des deux alliages reste voisin en l'absence d'endommagement, en revanche, l'évolution de la précipitation durcissante est différente à partir de l'état T5. Enfin la durée de vie de l'AS9U3G reste fortement influencée par la présence de nombreux composés intermétalliques qui sont des sites d'amorçages de fissuresCast aluminium alloys make popular candidates for automotive applications and in particular on the fabrication of cylinder head and engine block materials. For the development of a new cylinder head and in order to lower the costs of provision at the refiner, we have chosen to increase the iron, manganese, and zinc contents used in AS7U3G alloys. The effect of residual element on the microstructure and mechanicals properties of two cast aluminium alloys, the reference AS7U3G and the AS9U3G with a high content in residuals elements, in T5 state, has been studied. Fatigue, tensile, and microhardness tests were performed and the test data were analyzed in relation with the evolution of microstructure. The results of tensile and low cycle fatigue tests showed that stresses levels in the two alloys were identical, but some differences appear at the level of precipitation evolution; And the fatigue life defers considerably because of the significant number of intermetallics compounds and volume fraction of pores in the AS9U3G alloy which are fatigue cracks initiation sites
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MASSOURI, MOHAMMED HENI. "Recherche d'une methode de detection precoce des fissurations de rotors par emission acoustique." Paris 6, 1987. http://www.theses.fr/1987PA066515.
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Detection des fissures de fatigue dans un rotor par emissions acoustiques. La methode permet de differencier plusieurs phases (initiation, propagation). Elle permet des detections plus precoces que les methodes par surveillance des vibrations
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Alami, Jaafar el. "Recherche par des essais de traction lente des conditions de corrosion sous contrainte d'aciers faiblement allies." Paris, ENSAM, 1987. http://www.theses.fr/1987ENAM0006.
Full textAbstract:
Validation et application d'une technique d'etude de la corrosion sous contraintes: l'essai de traction lente. Definition d'une procedure experimentale pour la preparation des eprouvettes et choix de conditions experimentales optimales. Confirmation par l'essai de traction lente des resultats obtenus dans le cas de deux aciers 10cd9-10 et z10cdnbv0-2 lors d'essais statiques. Application de la methode de traction lente a la recherche des conditions de fissuration a 95**(o)c de deux aciers utilises dans les turbines francaises (20cnd8 et 26ncdv14-7)
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CAO, WEI. "Adoucissement cyclique des aciers et relaxation des contraintes residuelles de grenaillage en fatigue." Paris, ENSAM, 1989. http://www.theses.fr/1989ENAM0002.
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Une nouvelle methode est proposee pour decrire la modification de la loi d'ecrouissage de la couche superficielle affectee par grenaillage. Etude experimentale. Evolution des contraintes residuelles prevue par le modele