+ 2011 Analyse in situ par micro-tomographie X des processus de fissuration sous sollicitations de Fretting Fatigue : Influence des gradients de contrainte et de la microstructure

TOMO_Fretting

Porteur du projet

Siegfried Fouvry LTDS centrale Lyon

siegfried.fouvry@nullec-lyon.fr

Laboratoire(s) membre(s)

Axe(s) de recherches

Contexte :
Les sollicitations de Fretting Fatigue combinent des chargements homogènes de fatigue et des sollicitations de contact caractérisés par de forts gradients de contraintes. On montre qu’en fonction du chargement imposé le processus d’endommagement peut présenter 3 types d’évolution :
- des conditions qui n’induisent pas de fissuration
- des conditions qui induisent l’amorçage de fissures sans permettre la propagation
- et in fine, des conditions qui vont induire l’amorçage puis la propagation jusqu’à la rupture.

De ce fait, pour prédire et éventuellement optimiser la microstructure des matériaux vis-à-vis de ces différents mécanismes d’endommagement il est essentiel d’étudier les différents stades d’évolution de la fissuration et surtout d’identifier respectivement les conditions d’amorçage des fissures puis de propagation dans le régime des fissures courtes puis de propagation dans le régime fatigue sur éprouvettes lisses ou entaillées. En effet, pour ces conditions, on dispose d’un accès direct pour l’observation des fissurations. Malheureusement, ce n’est pas le cas pour les chargements de fretting fatigue car la présence du contact empêche l’observation directe des fissurations sous le contact. Aussi, actuellement il n’est pas possible de déterminer de façon fiable les cinétiques d’amorçage et de propagation (régime des fissures courtes < 100 m) pour les chargements de fretting fatigue qui par ailleurs, sont caractérisés par des gradients de contraintes très supérieurs à ceux imposés sur éprouvettes entaillées. Face à ce manque de données expérimentales pour l’établissement de modèles prédictifs fiables et le développement d’une « ingénierie » des microstructures de façon à limiter les processus de fissuration en fretting fatigue, il apparaît nécessaire et urgent de mettre en place une expérimentation capable de faire un suivi en continu et in situ des fissurations induites par les sollicitations de fretting fatigue.

Positionnement :
Cette recherche est unique au monde dans la mesure où il n’existe aucun essai de Fretting Fatigue adapté pour permettre des analyses in situ par micro tomographie X. Les résultats attendus seront de fait originaux et très novateurs. Par ailleurs, ils permettront de compléter les travaux existant sur le thème plus générique des processus de fissurations sous très forts gradients de contraintes.
Bien que de nature fondamentale, cette recherche permettra d’importantes avancées dans différents domaines industriels.

Objectif :
L’objectif de ce projet est de mettre en place un micro essai de Fretting Fatigue optimisé et instrumenté pouvant être adapté sur la plateforme de Tomographie X de l’ESRF. Ainsi il sera possible de suivre en continu et in situ l’orientation des propagations mais aussi d’établir les cinétiques de propagation des fissurations dans les contacts soumis à des sollicitations de Fretting Fatigue

Une ingénierie adaptée aux services des enjeux de nos partenaires

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