Amorçage de fissures de fatigue aux joints de macles dans un superalliage à base de nickel γ/γ' / Julien PROUTEAU  

Titre : Amorçage de fissures de fatigue aux joints de macles dans un superalliage à base de nickel γ/γ' Type de document : thèse Auteurs : Julien PROUTEAU, Auteur ; Patrick VILLECHAISE, Directeur de thèse ; Loïc SIGNOR, Directeur de thèse ; Institut PPRIME UPR CNRS 3346 - PMM, Commanditaire ; Ahmed EL BARTALI, Rapporteur ; Henry PROUDHON, Rapporteur ; Catherine MABRU, Examinateur ; Jean-Charles STINVILLE, Examinateur Importance : 213 p. Note générale : NNT 2024ESMA0009 Remerciements Sommaire Glossaire Introduction générale Annexes Références Résumé Mots clés Catégories : Alliages réfractaires:Fissuration Durée de vie (ingénierie) Endommagement, Mécanique de l' (milieux continus) Essais dynamiques Macles (cristallographie) Matériaux:Fatigue Microstructure (physique) Résumé : BIBLIOGRAPHIE L'alliage de l'étude, les superalliages à base de nickel polycristallins et les joints de macles Généralités sur la fatigue Amorçage de fissures de fatigue dans les superalliages polycristallins Synthèse DÉMARCHE DE TRAVAIL MATÉRIAU ET TECHNIQUES EXPÉRIMENTALES Lots de matières, prélèvement, traitement thermique, usinage et préparation des éprouvettes Essais mécaniques Techniques et méthodologie de caractérisation des sites d'amorçage de fissures et des microstructures Microstructures Matrices d'essais de fatigue ESSAIS DE FATIGUE JUSQU'À LA RUPTURE ET NATURE DES SITES D'AMORÇAGE Essais de fatigue jusquà la rupture Essais de fatigue interrompus sur les éprouvettes à section carrée Bilan intermédiaire et discussion Influence de la microstructure sur la durée de vie et la nature des sites d'amorçage à R = -1 Synthèse FISSURES LE LONG DES JOINTS DE MACLES Étude statistique des configuration cristallographiques locales associées aux joints de macles Analyse de sites d'amorçage pour la condition de référence (HCF à R = -1) Analyse de sites d'amorçage pour les conditions de type HCF à R = 0 Synthèse FISSURES AUX JONCTIONS DE JOINTS DE MACLES Description des jonctions fissurées Étude des conditions cristallographiques locales Analyses complémentaires et discussion Scenario d'amorçage Synthèse CONCLUSION GÉNÉRALE ET PERSPECTIVES En ligne : https://theses.hal.science/tel-04644437

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Contribution à la caractérisation et à la modélisation du micro-écaillage de l'étain fondu sous choc / Loïc SIGNOR  

Titre : Contribution à la caractérisation et à la modélisation du micro-écaillage de l'étain fondu sous choc Type de document : thèse Auteurs : Loïc SIGNOR ; André DRAGON, Directeur de thèse ; Thibaut de RESSÉGUIER, Directeur de thèse ; LCD ENSMA UPR CNRS 9028, Commanditaire ; François HILD, Rapporteur ; Frank MONTHEILLET, Rapporteur ; Paul LIPINSKI, Examinateur ; Hervé TRUMEL, Examinateur ; Gilles ROY, Examinateur Importance : 167 p. Note générale : NNT 2008POIT2273 Remerciements Table des matières Introduction Conclusion Annexes Références bibliographiques Résumé Mots clés Catégories : Choc (mécanique) Étain Fragmentation Matériaux:Détérioration Index. décimale : TH-08 Résumé : PRESENTATION DU PHENOMENE DE MICRO-ECAILLAGE ET METHODOLOGIE D'ETUDE Phénoménologie du micro-écaillage Micro-écaillage de l'étain sous choc non-soutenu Vers une modélisation du micro-écaillage CARACTERISATION EXPERIMENTALE DU MICRO-ECAILLAGE DE L'ETAIN Mesure de la tension d'écaillage de l'étain à proximité de la courbe de fusion Caractérisation globale du nuage micro-écaillé Caractérisation du micro-écaillage à fine échelle Apports des expériences réalisées MODELISATION DE LA FRAGMENTATION DYNAMIQUE DES LIQUIDES Approches énergétiques globales Implémentation numérique du critère de Grady (1988) Etude paramétrique numérique Bilan DESCRIPTION DE LA CAVITATION DYNAMIQUE DES LIQUIDES Cavitation dynamique des liquides. Sphère creuse Etude de la phase 1 : Expansion imposée Etude de la phase 2 : Expansion inertielle libre Discussion Eléments de modélisation inspirés de Stebnovskii (1998b, 2000). perspectives Bilan Conclusion En ligne : http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00334320/fr/

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Etude numérique statistique des champs locaux de contraintes en surface de polycristaux cubiques et hexagonaux en élasticité / Van Truong DANG  

Titre : Etude numérique statistique des champs locaux de contraintes en surface de polycristaux cubiques et hexagonaux en élasticité Type de document : thèse Auteurs : Van Truong DANG, Auteur ; Patrick VILLECHAISE, Directeur de thèse ; Loïc SIGNOR, Directeur de thèse ; Institut PPRIME UPR CNRS 3346 - PMM, Commanditaire ; Éric CHARKALUK, Rapporteur ; Maxime SAUZAY, Rapporteur ; Jean-Yves BUFFIERE, Examinateur ; François CURTIT, Examinateur Importance : 306 p. Note générale : NNT 2016ESMA0003 Table des matières Introduction Annexes Bibliographie Résumé Mots clés Catégories : Acier inoxydable austénitique Anisotropie Cristaux:Propriétés plastiques Éléments finis, Méthode des Endommagement, Mécanique de l' (milieux continus) Matériaux:Fissuration Microscopie électronique à balayage Milieux granulaires Polycristaux Simulation par ordinateur Titane:Alliages Résumé : CONTEXTE ET ETAT DE L'ART Introduction Contexte de l'étude : fatigue des matériaux métalliques Microplasticité et comportement en fatigue des deux matériaux étudiés Modélisation et simulation micromécanique d'agrégats polycristallins Bilan et objectifs DESCRIPTION GENERALE DE LA METHODOLOGIE DE SIMULATION Introduction Définitions et notation Description de la série de simulations Analyse de la distribution des contraintes Analyse de la cission résolue à l'échelle du grain central. Facteur de Schmid effectif Analyse d'un indicateur d'amorçage tenant compte de la contrainte normale au plan de glissement Etude de l'influence de certains paramètres de simulations Bilan SIMULATIONS APPLIQUEES AU CAS DES ACIERS AUSTENITIQUES 316L Introduction Présentation des simulations réalisées Résultats de la campagne principale de simulations Etude des réalisations extrémales et configurations cristallographiques locales associées Analyse des champs par sous-domaines du grain central Etude de l'influence de la morphologie Bilan SIMULATIONS APPLIQUEES AU CAS DES ALLIAGES DE TITANE TA6V Introduction Simulations sur agrégats non-texturés Simulations sur agrégats texturés Analyse de la cission résolue à l'échelle du grain central. Facteur de Schmid effectif Influence des textures sous formes de macrozones Bilan ETUDE EXPERIMENTALE DE L'ACTIVATION DU GLISSEMENT PLASTIQUE DU TA6V EN TRACTION MONOTONE Introduction Description générale de l'essai Choix et description des zones d'observation Identification des systèmes de glissement activés Analyse des systèmes de glissement activés à la fin de l'essai Analyse de la chronologie d'activation du glissement en relation avec l'orientation cristallographique Analyse de configurations de voisinages Bilan CONCLUSION En ligne : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01319944

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Etude statistique et numérique des interactions bandes de glissement-joints de grains : application aux superalliages de nickel / Julien GENEE  

Titre : Etude statistique et numérique des interactions bandes de glissement-joints de grains : application aux superalliages de nickel Type de document : thèse Auteurs : Julien GENEE, Auteur ; Patrick VILLECHAISE, Directeur de thèse ; Loïc SIGNOR, Directeur de thèse ; Institut PPRIME UPR CNRS 3346 - PMM, Commanditaire ; Marion RISBET, Rapporteur ; Stéphane BERBENNI, Rapporteur ; Olivier CASTELNAU, Examinateur ; Maxime SAUZAY, Examinateur Importance : 296 p. Note générale : NNT 2017ESMA0024 Remerciements Table des matières Introduction générale Annexes Liste des figures Liste des tables Résumé Mots clés Catégories : Alliages réfractaires Contraintes (mécanique) Déformations (mécanique) Elasticité Éléments finis, Méthode des Endommagement, Mécanique de l' (milieux continus) Joints de grains Macles (cristallographie) Microscopie électronique à balayage Nickel:Alliages Simulation par ordinateur Résumé : CONTEXTE ET ETAT DE L'ART Contexte et rappels sur la fatigue Comportement du monocristal Comportement du polycristal Transmission du glissement aux joints de grains Interaction bandes de glissement-joints de grains dans les superalliages base Ni Modélisation et simulation numérique de la plasticité cristalline Objectifs et démarche de travail Références bibliographiques ANALYSE STATISTIQUE DE L'INTERACTION BANDES DE GLISSEMENT-JOINTS DE GRAINS POUR L'ALLIAGE UDIMET™ 720LI Microstructures analysées et techniques expérimentales Description du protocole expérimental Nature et occurrence des interactions bandes de glissement-joints de grains Analyse des grandeurs cristallographiques décrivant les interactions bandes de glissement-joints de grains Critères de transmission du glissement Synthèse du chapitre Références bibliographiques APPROCHES DE MODELISATION DE L'INTERACTION BANDE DE GLISSEMENT-JOINT DE GRAINS Motivations, enjeux et principe de l'étude numérique Stratégie de Modélisation "Bande Fictive" (MBF) Stratégie de modélisation BiCristalline (BiC) Synthèse du chapitre Références bibliographiques ANALYSE PAR SIMULATION NUMERIQUE DES INTERACTIONS BANDES DE GLISSEMENT-JOINTS DE GRAINS/MACLE Analyse des configurations associées expérimentalement à des cas de micro-volumes Analyse des configurations associées expérimentalement à des cas de transmission du glissement Activation de bandes de glissement dans les micro-volumes Apport des simulations numériques sur l'influence de l'angle de twist Synthèse du chapitre Références bibliographiques CONCLUSIONS ET PERSPECTIVES En ligne : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01696213

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Prévision des propriétés mécaniques de superalliages base nickel en relation avec leur microstructure granulaire de précipitation / Marco PANELLA  

Titre : Prévision des propriétés mécaniques de superalliages base nickel en relation avec leur microstructure granulaire de précipitation Type de document : thèse Auteurs : Marco PANELLA, Auteur ; Patrick VILLECHAISE, Directeur de thèse ; Loïc SIGNOR, Directeur de thèse ; Marc BERNACKI, Directeur de thèse ; Institut PPRIME UPR CNRS 3346 - PMM, Commanditaire ; Fabrice BARBE, Rapporteur ; Moukrane DEHMAS, Rapporteur ; Muriel VERON, Examinateur ; Joël DOUIN, Examinateur Année de publication : 2021 Importance : 280 p. Note générale : NNT 2021ESMA0008 Table des matières Remerciements Annexes Résumé Mots clés Catégories : Alliages réfractaires:Propriétés mécaniques Contraintes (mécanique) Déformations (mécanique) Durcissement par vieillissement Microstructure (physique) Nickel:Alliages Polycristaux Note de contenu : INTRODUCTION GÉNÉRALE Bibliographie LES SUPERALLIAGES BASE NICKEL Généralités Influence de la microstructure sur les propriétés mécaniques Conclusion Bibliographie MATÉRIAU, MICROSTRUCTURES ET TECHNIQUES EXPÉRIMENTALES Introduction Éprouvettes et traitements thermiques Mesure d'orientation cristallographique (Analyses EBSD) Caractérisation de la microstructure de précipitation (Observations MEB) Essais mécaniques Synthèse des résultats et conclusions Bibliographie COMPORTEMENT MONOGRANULAIRE ET POLYCRISTALLIN EN TRACTION ET TRACTION-RELAXATION Introduction Comportement en traction Étude du comportement en relaxation Synthèse des résultats et conclusions Bibliographie MODÉLISATION DU DURCISSEMENT DES SUPERALLIAGES BASE NICKEL γ/γ' État de l'art Durcissement dans les alliages monogranulaires Durcissement dans les polycristaux Conclusions Bibliographie SIMULATION ÉLÉMENTS FINIS EN CHAMPS COMPLET Positionnement et état de l'art Simulation du comportement du monograin Simulation du comportement du polycristal Cas des microstructures à gradient de taille de grains Conclusions Bibliographie CONCLUSIONS GÉNÉRALES ET PERSPECTIVES En ligne : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-03477822

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Vieillissement thermique de la structure nanoporeuse de l’Ag fritté pour le report de puces des modules d’électronique de puissance : nanotomographie in situ, rôle d’une interface et simulation du comportement mécanique / Kokouvi Happy N'TSOUAGLO  

Titre : Vieillissement thermique de la structure nanoporeuse de l’Ag fritté pour le report de puces des modules d’électronique de puissance : nanotomographie in situ, rôle d’une interface et simulation du comportement mécanique Type de document : thèse Auteurs : Kokouvi Happy N'TSOUAGLO, Auteur ; Xavier MILHET, Directeur de thèse ; Loïc SIGNOR, Directeur de thèse ; Institut PPRIME UPR CNRS 3346 - PMM, Commanditaire ; Nathalie LIMODIN, Rapporteur ; Caroline RICHARD, Rapporteur ; Stéphane LEFEBVRE, Examinateur ; Sophie DARTOIS, Examinateur Importance : 220 p. Note générale : NNT 2022ESMA0010 Remerciements Sommaire Notations Introduction générale Annexe Résumé Mots clés Catégories : Conductivité thermique Durée de vie (ingénierie) Elasticité Éléments finis, Méthode des Frittage d'argent:Propriétés mécaniques Microstructure (physique) Modules de puissance (électronique) Nanopores Porosité Simulation par ordinateur Résumé : CONTEXTE ET ÉTAT DE L'ART Introduction Électronique de puissance Frittage des particules d’Ag Propriétés mécaniques de la pâte d’Ag frittée Caractérisation de la structure poreuse de l’Ag fritté Conclusion Références bibliographiques MATÉRIAU ET TECHNIQUES EXPÉRIMENTALES Introduction Matériau d'étude Généralités sur la tomographie à rayons X Paramètres tomographiques et de vieillissement utilisés Types d’échantillons Reconstruction du volume 3D Segmentation Conclusion Références bibliographiques CARACTÉRISATION 3D IN SITU DE LA MICROSTRUCTURE AU COURS DU VIEILLISSEMENT Introduction Étude 3D préliminaire Microstructure avant vieillissement de l’Ag frit Évolution générale de la microstructure au cours du vieillissement Études par catégories de pores Effet de l’interface Cu sur l’évolution de la microstructure Discussion Conclusion Références bibliographiques INFLUENCE DE LA STRUCTURE POREUSE SUR LE COMPORTEMENT MÉCANIQUE DE L'Ag FRITTÉ : SIMULATION NUMÉRIQUE Introduction État de l’art : modélisation micromécanique des matériaux poreux Description des simulations éléments finis Microstructures expérimentales et virtuelles Comportement élastique effectif Analyse de la distribution des contraintes dans le matériau Ag Vers l’étude de configurations plus réalistes Conclusion Références bibliographiques CONCLUSION ET PERSPECTIVES En ligne : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-03813616

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