Caractérisation et modélisation du comportement et de l'endommagement d'alliages métalliques sur une grande plage de température

Abstract

Typical thermomechanical loadings applied to rocket engines components can be complex, since they generally involve fast and extensive temperature variations. In this framework, the determination of metallic materials behaviour requires a specific approach consistent with the different experimental responses that can be observed on a large temperature range. In our study, this approach is related to the development of an elasto viscoplastic model coupled to damage, applied to the behaviour of two different alloys used in the aerospace industry : Inconel 600 and Narloy Z. We particularly insist on the specificities of each step of the global process including experimental characterisation, modelling and identification of the final model, in order to exhibit elements that allow for a generalisation of the prescribed method to other concrete issues, such as life prediction of new industrial components.Les chargements thermomécaniques caractéristiques des moteurs de fusée sont souvent complexes et induisent, en particulier, des fluctuations rapides et importantes de la température. Dans ce contexte, la qualification du comportement des matériaux métalliques requiert la mise en oeuvre d'une approche cohérente avec les différentes réponses observées expérimentalement sur une large gamme de température. Celle ci est appliquée, dans notre étude, à la modélisation du comportement élasto viscoplastique et de l'endommagement de deux alliages utilisés dans l'industrie aérospatiale : l'Inconel 600 et le Narloy Z. Les spécificités relatives aux différentes étapes de caractérisation expérimentale, modélisation et identification des modèles sont explicitées, de façon à dégager les éléments de généralisation de la démarche. Ceci permet d'envisager l'application des différents résultats obtenus à des problématiques concrètes telles que la prédiction de la durée de vie de nouveaux composants