Contribution a la modélisation du dommage en fatigue multiaxiale d un acier C36 (confrontation à l expérience)

Abstract

Le premier objectif est la caractérisation expérimentale du dommage, pour des sollicitations simples (traction et torsion), mais également l étude du cumul de dommage, en particulier par des séquences de chargement reposant sur des blocs de sollicitations différentes. Le second objectif est l utilisation du contexte de la mécanique de l endommagement afin de proposer une nouvelle modélisation des phénomènes observés. Etablies dans un cadre thermodynamique, à une échelle mésoscopique, c est en fait trois modélisations qui sont proposées. L augmentation graduelle de leur complexité est la conséquence de la prise en compte d un nombre croissant de phénomènes : nucléation, propagation en mode II, bifurcation, puis bifurcation en mode I, et enfin ruine du cristal. De plus, en utilisant une description considérant la direction privilégié du glissement au sein du système activé, il est possible d établir une description orientée de l évolution des caractéristiques mécaniques du cristal. Une approche statistique est également proposée au sein de ces modélisations.The basic objective of this thesis is the experimental characterization of deterioration mechanisms for simple (tension and torsion) loading cycles as well as for complex sequential loading programmes. The study of cumulative damage development for corresponding (tension and torsion) loadings blocks is put forward. This experimental investigation is a basis for coupled damage-plasticity mesomechanical modelling of the multiaxial fatigue phenoma. Established within a thermodynamic framework, there are in fact three modular and ascending damage models proposed. The gradual increase in their respective complexity is a consequence of accounting for increasing number of phenomena : nucleation, propagation in mode II, bifurcation, propagation in mode I, combination of the both and finally ruin of the crystalline aggregate. Moreover, by using an approach considering privileged slip direction within the activated system, it is possible to establish a description of damage intensity accounting for multitude of orientations in physical space of the material. A statistical approach is also proposed within the above approach.POITIERS-BU Sciences (861942102) / SudocCACHAN-ENS (940162301) / SudocSudocFranceF