Mechanical Behavior of AA6061 Aluminum in the Semisolid State Obtained by Partial Melting and Partial Solidification

International audienceThe tensile properties of a 6061 aluminum alloy have been studied in the semisolid state at large solid fractions. The tests have been carried out either after a partial melting treatment or after partial solidification. Results show the following: (1) the mechanical behavior depends on the liquid-phase distribution and, therefore, on the way the semisolid state has been achieved (melting or solidification); (2) there is a critical solid fraction range where the semisolid alloy is relatively brittle; and (3) the mushy alloy exhibits viscoplastic behavior with the occurrence of micro-superplasticity at low strain rate. Modeling of this behavior is carried out by considering either the area fraction of grain boundaries wetted by the liquid or a cohesion parameter of the solid phase, which depends on solid fraction and thermal treatment

Suivi par corrélation d'images du benchmark FATACRACK

Dans le cadre du benchmark du GDR 3651, des essais ont été réalisés au GeM à l'Ecole Centrale de Nantes. Un traitement des essais par corrélation d'images est effectué. Le suivi de la position de la fissure au cours des cycles et la mesure des facteurs d'intensité des contraintes sont mis en place. Des mesures aux crêtes sont effectuées de manière périodique. Des mesures à l'intérieur des cycles sont également mises en place régulièrement pour essayer de capter les effets de fermeture et leur évolution

Molecular imaging for stem cell therapy in the brain

In this work, we suggest a method, based on the data driven computational mechanics framework introduced by Kirchdoerfer and Ortiz, to extract representative strain-stress couples from a collection of non-homogenous full field measurements corresponding to different loading conditions

Simulation et étude expérimentale des contraintes résiduelles dans les dépôts durs Norem des matériels de robinetterie

L'intégrité des portées d'étanchéité des robinets des centrales REP nécessite l'emploi de revêtements durs comme par exemple le Norem02, base Fe, déposé par soudage PTA (Plasma Transferred Arc). La prédiction de leur tenue en service nécessite la connaissance de leur état mécanique en fin de fabrication. Pour cela, la simulation numérique du procédé de dépôt doit être effectuée. La microstructure du Norem02 est essentiellement constituée d'une matrice austénitique parsemée d'ilôts de ferrite et de carbures. Son évolution et ses éventuelles transformations allotropiques sont étudiées durant des cycles thermiques représentatifs de ceux subis par le matériau au cours du dépôt, amenant à la conclusion que l'évolution métallurgique de l'alliage n'a que très peu d'influence sur ses propriétés mécaniques. En s'appuyant sur des essais jusqu'à 1000C de dilatométrie libre, de traction isotherme, ainsi que de traction-compression, l'évolution des caractéristiques thermomécaniques est déterminée en fonction de la température et une loi de comportement élasto-plastique à écrouissage cinématique non linéaire est identifiée. Des mesures expérimentales de températures, déplacements, déformations et contraintes résiduelles lors d'essais de dépôt PTA sur des maquettes représentatives de la géométrie réelle d'un robinet permettent l'identification d'un chargement thermique équivalent. Enfin, des simulations numériques sont conduites en utilisant le code éléments finis développé au sein d'EDF R et D Code_Aster. Elles permettent la validation du caractère prédictif des modèles développés par comparaison entre les résultats mécaniques simulés et expérimentaux. Une excellente corrélation est ainsi observée entre les températures mesurées et simulées tout au long du procédé. De la même façon, à l'issue du refroidissement, les distorsions, déformations et contraintes résiduelles expérimentales et simulées sont en adéquation, validant ainsi la stratégie de modélisation proposée dans ces travaux.Hardfacing coatings are widely used on the surfaces of parts subjected to drastic loadings. Norem02 alloy, Fe-based, is used in PWR nuclear power plants on valves seating surfaces. Its microstructure consists of a dendritic austenite structure with ferrite islets and carbides. This work tends to demonstrate that for this alloy, metallurgical evolution during the welding process has very little influence on mechanical properties. Tensile behaviour was characterised and completed by dilatometry tests in welding process temperature range until 1000C, in order to identify an elastoplastic model with non linear kinematic hardening rule. Temperature, displacements, distorsions and residual stresses were measured during the PTAW process and used to identify an equivalent thermal loading by solving an inverse problem. Finally, the numerical simulation of the whole process using the EDF R and D FEM software Code_Aster is presented. Predicted temperatures are consistants with experimental ones. In the same way, predicted displacements, residual distorsions and residual stresses at the end of the cooling phase are close to experimental measures, validating the modelisation strategy presented in this work.VILLEURBANNE-DOC'INSA-Bib. elec. (692669901) / SudocSudocFranceF

Étude de l'austénisation de l'acier martensitique 15-5PH lors de cinétiques thermiques rapides caractéristiques de l'usinage

En usinage, la simulation nécessite des modèles métallurgiques adaptés à des cinétiques thermiques très rapides. Les cinétiques d'austénisation du 15-5PH sont donc mesurer pour des chauffes de 6°C.s-1 à 11000°C.s-1 à partir d'essais de dilatométrie. Puis, les paramètres du modèle de Leblond ont été identifiés pour tester diverses combinaisons (vitesse de chauffe, de refroidissement et température maximale). Finalement, la prise en compte des changements de phase en usinage ne se résume pas à la prévision d'une température maximale atteinte comparée à une température de début de transformation

Caractérisation mécanique d'un revêtement dur et identification d'une loi de comportement à haute température

L'intégrité des portées d'étanchéité des robinets des centrales REP nécessite l'emploi de revêtements durs (Norem, base Fe) déposés par soudage PTA. On en propose ici une caractérisation mécanique de l'ambiante aux hautes températures. En s'appuyant sur des essais jusqu'à 1000°C de dilatométrie libre, de traction isotherme, et de traction-compression, on détermine l'évolution des caractéristiques thermomécaniques en fonction de la température et une loi de comportement élastoplastique pour la SNS. Le caractère prédictif du modèle développé est enfin validé par des essais de soudage PTA

Mesurer des déplacements ET des contraintes par correlation mécanique d'images

Depuis ses premiers développements, la corrélation d'images a suscité un engouement très fort dans la communauté de la mécanique expérimentale. La possibilité d'accéder à la mesure d'un champ de déformation hétérogène offre en effet des perspectives nombreuses. Néanmoins, l'établissement d'une relation avec les contraintes ne peut être réalisé que dans des configurations où une solution analytique est connue. Ceci limite donc a priori la portée de l'approche aux cas où le champ de contrainte est homogène et aux cas où l'on peut supposer le comportement élastique et disposer d'une solution analytique ( fissure, essai brésilien par exemple). Si l'on sort de ce cadre, il est nécessaire de recourir à la simulation numérique. En couplant mesure de champs par corrélation d'images et simulation numérique, on peut accéder au champ de contraintes. Cela suppose de connaître la loi de comportement du matériau. Mais on peut alors ajuster les paramètres de cette loi pour minimiser l'écart entre mesure et simulation. Cette approche est prometteuse mais elle suppose l'écriture d'une loi de comportement pour le matériau étudié ce qui peut parfois être limitant. On propose ici un nouvelle approche qui permet à partir d'images, d'accéder au champ de contrainte sans a priori sur le comportement. Cela repose sur une paramétrisation du déplacement adéquate en termes de contraintes. En plus, du champ de contrainte, on accède à un champ de déformation anélastique mesurant l'écart à la compatibilité vis-à-vis d'une déformation élastique dérivée du champ de contrainte. Des résultats illustreront les possibilités de la méthode par des exemples

Kenya in Motion 2000-2020

This edited volume offers a broad understanding and particular visions of Kenya in the first quarter of the twenty-first century. By bringing together rigorous yet accessible contributions, it shows how, since the 2002 transition, Kenya has been striving for change through economic modernisation and political liberalisation. The planned transformations are coming to fruition, even if the legacies of the past and political habits are slowing down the process. The various chapters take us from developmental capitalism to extreme poverty and enduring inequalities, from reforms on paper to mixed results in multiple sectors: decentralised governance, natural resources, land, and education. They also explore Kenya’s ancient and colonial history and the diversity of its population. Thus, the book helps understand contemporary political, religious and community cleavages, the asymmetries between towns and the countryside, between Nairobi and the coast, in a country open to the world, as much through trade and finance as through art networks.Cet ouvrage offre une saisie synthétique et des visions particulières du Kenya en ce premier quart du XXIe siècle. Il rassemble des contributions rigoureuses et accessibles pour montrer comment, depuis l’alternance de 2002, le Kenya s’efforce de changer par la modernisation économique et la libéralisation politique. Les transformations annoncées voient le jour, même si les legs du passé et les habitus politiques en ralentissent la marche. Les différents chapitres nous mènent du capitalisme développemental kényan à la grande pauvreté et aux inégalités vivaces, des réformes sur le papier aux mises en œuvre en demi-teinte dans de multiples secteurs : gouvernance décentralisée, ressources naturelles, foncier, éducation. L’histoire ancienne et coloniale, la diversité du peuplement au Kenya permettent de mieux comprendre les clivages politiques, religieux et communautaires, les asymétries entre villes et campagnes, entre Nairobi et la côte, dans un Kenya ouvert sur le monde, autant par le commerce et la finance que par les réseaux de l’art

Le Kenya en marche, 2000-2020

Cet ouvrage offre une saisie synthétique et des visions particulières du Kenya en ce premier quart du XXIe siècle. Il rassemble des contributions rigoureuses et accessibles pour montrer comment, depuis l’alternance de 2002, le Kenya s’efforce de changer par la modernisation économique et la libéralisation politique. Les transformations annoncées voient le jour, même si les legs du passé et les habitus politiques en ralentissent la marche. Les différents chapitres nous mènent du capitalisme développemental kényan à la grande pauvreté et aux inégalités vivaces, des réformes sur le papier aux mises en œuvre en demi-teinte dans de multiples secteurs : gouvernance décentralisée, ressources naturelles, foncier, éducation. L’histoire ancienne et coloniale, la diversité du peuplement au Kenya permettent de mieux comprendre les clivages politiques, religieux et communautaires, les asymétries entre villes et campagnes, entre Nairobi et la côte, dans un Kenya ouvert sur le monde, autant par le commerce et la finance que par les réseaux de l’art.This edited volume offers a broad understanding and particular visions of Kenya in the first quarter of the twenty-first century. By bringing together rigorous yet accessible contributions, it shows how, since the 2002 transition, Kenya has been striving for change through economic modernisation and political liberalisation. The planned transformations are coming to fruition, even if the legacies of the past and political habits are slowing down the process. The various chapters take us from developmental capitalism to extreme poverty and enduring inequalities, from reforms on paper to mixed results in multiple sectors: decentralised governance, natural resources, land, and education. They also explore Kenya’s ancient and colonial history and the diversity of its population. Thus, the book helps understand contemporary political, religious and community cleavages, the asymmetries between towns and the countryside, between Nairobi and the coast, in a country open to the world, as much through trade and finance as through art networks

A mesomodel for the numerical simulation of the multiphasic behavior of materials under anisothermal loading (application to two low-carbon steels)

International audienceThe determination of residual stresses induced by welding or heat treatment operations requires the use of complex models taking into account thermal, metallurgical and mechanical phenomena. In this paper, we propose a mechanical model in which each phase can follow its own constitutive law. This model also takes into account phase transformation plasticity, which is treated independently of the behavior of each phase. This model has been implemented into the French FEM code Castem 2000. The interest of the proposed method is that it allows one to mix any type of nonlinear behavior using Taylor homogenization hypothesis. There is no need to develop a theory to get the equations of the homogenized material law. Two numerical examples demonstrate the efficiency and the flexibility of this approach. The results obtained are compared to experimental values for a typical welding situation and a high-temperature response. This comparison seems to indicate that viscous effects in the materials have a significative influence on the residual stresses produced by welding