• Langue : Français
• Discipline : Sciences mathématiques. Mécanique
• Identifiant : Inconnu
• Type de mémoire : Habilitation à diriger des recherches
• Date de soutenance : 01/01/2009

Résumé en langue originale

Les travaux de recherche présentés concernent l’endommagement sous sollicitations cycliques de structures industrielles et la caractérisation expérimentale de matériaux hétérophasés. Le terme industriel regroupe des structures avec des géométries autres que les éprouvettes de laboratoire sous des chargements complexes autres qu’uniaxial à amplitude constante. Tous les travaux présentés comportent une modélisation associée à une vérification expérimentale. L’endommagement de contact est un des meilleurs exemples de fatigue sous chargements complexes. En effet, la sollicitation de contact peut se révéler être difficile à déterminer. Deux exemples sont donnés qui concernent l’endommagement de contact avec glissement total avec génération de chaleur à l’interface (problème des points chauds) et l’endommagement par fretting concernant cette fois-ci les petits débattements avec adhérence partielle. Dans le cas des points chauds, la principale difficulté concernait la simulation d’un phénomène transitoire en présence de fortes non-linéarités. A l’aide d’hypothèses simplificatrices, il a été montré que l’apparition des points chauds est conditionnée par un écoulement plastique sur le disque et non seulement par une vitesse critique de glissement, paramètre utilisé dans les approches existantes. Dans le cas du fretting, le verrou scientifique à lever était la détermination de l’état stabilisé sans passer par une méthode incrémentale. L’utilisation de la MASSI associée à un critère de fatigue multiaxiale a permis de déterminer correctement le type d’endommagement avec des temps de calculs réduits. Une autre thématique de recherche concerne la fatigue des structures soudées. Elle est abordée sous deux angles, l’amélioration de la tenue en fatigue des joints soudés par parachèvement mécanique et la prédiction de la durée de vie. Ainsi, le meulage de soudures de tubes en acier 304L a été caractérisé en termes de rugosité et de contraintes résiduelles. L’amélioration de la tenue en fatigue des tubes soudés arasés a été confirmée. La prédiction de la durée de vie a été réalisée à travers le développement d’un logiciel de fatigue s’appuyant sur les approches locales et géométriques. Les résultats montrent que pour certains types de soudures, ces approches donnent des résultats très satisfaisants même sous chargement multiaxial. Le dernier point abordé porte sur la caractérisation des matériaux hétérophasés et plus particulièrement sur leur interface. L’essai d’indentation interfaciale, utilisé pour caractériser l’adhérence revêtement/substrat, a été modélisé permettant de déterminer la cinématique de fissuration mais également d’étudier l’influence des contraintes résiduelles. L’autre type d’endommagement interfacial étudié concerne le délaminage entre les plis des matériaux composites. L’utilisation de la thermographie infrarouge couplée à un post-traitement s’appuyant sur les propriétés du couplage thermoélastique et de la dissipation intrinsèque, a permis de localiser le délaminage et d’évaluer la dissipation au cours de la propagation.