Usure induite par vibrations sous écoulement: le cas des grappes de commande des réacteurs a eau pressurisée. Des études théoriques aux applications industrielles

Différents composants internes des réacteurs à eau pressurisée (REP), et en particulier les grappes de commande, subissent un endommagement par usure sous l'action des vibrations induites par les écoulements. Pour faire face à ce problème, un important programme de R&D a été lancé par EDF et ses partenaires. Afin de permettre des calculs prédictifs, un modèle industriel d'usure a été développé, fondé à la fois sur des résultats expérimentaux et sur la cinétique d'usure réelle observée en réacteur. La modélisation de l'usure proprement dite est le maillon final d'une suite de calculs qui commence par la détermination des excitations hydrauliques, se poursuit par le calcul de la réponse dynamique de la structure et des chargements dans les zones de contact, pour s'achever par l'estimation des volumes et des profondeurs d'usure. Des travaux plus théoriques, visant à comprendre et à modéliser les phénomènes mis en jeu ont également été entrepris. Une démarche pour la simulation des phénomènes d'usure douce est proposée, en annexe, associant une étude thermodynamique globale à un modèle de l'interface des deux corps en contact. Elle permet de tenir compte de l'influence de ce milieu complexe sur le chargement et l'usure des solides. L'originalité de ce travail réside dans la prise en compte de la perte de matière et de la physique de l'interface dans un modèle macroscopique

Thermomechanical description of moving discontinuities, application to wear

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