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Un modèle micromécanique pour lanucléation de fissuresen fatigue polycyclique

Published online by Cambridge University Press:  06 February 2008

Vincent Monchiet
Affiliation:
Laboratoire de Mécanique de Lille (LML), UMR 8107, 59655 Villeneuve d'Ascq, France
Éric Charkaluk
Affiliation:
Laboratoire de Mécanique de Lille (LML), UMR 8107, 59655 Villeneuve d'Ascq, France
Djimedo Kondo
Affiliation:
Laboratoire de Mécanique de Lille (LML), UMR 8107, 59655 Villeneuve d'Ascq, France
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Abstract

Une approche multiéchelle de la fatiguemultiaxiale en endurance illimitée est proposée. Elle vise àrendre compte des mécanismes couplés de plasticité et d'endommagement quisurviennent le long des Bandes de Glissement Persistantes (BGP).L'endommagement, qui est couplé avec la plasticité, est modélisécomme la conséquence de la croissance de microcavités le long desBGP. Le critère de fatigue macroscopique proposé correspond à unecondition de nucléation d'une fissure à l'interface BGP/matrice,et est obtenu pour le schéma d'homogénéisation de Kröner. Onmontre le rôle de la contrainte moyenne et de la pressionhydrostatique en fatigue à grand nombre de cycles. Cettedépendance est ici liée à la prise en compte des micromécanismesd'endommagement. Enfin, on présente quelques illustrations dans lecas particulier des trajets de chargement affines. Descomparaisons du critère obtenu avec desrésultats expérimentaux montrent la pertinence de l'approche.

Type
Research Article
Copyright
© AFM, EDP Sciences, 2008

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References

Essmann, U., Mughrabi, H., Annihilation of dislocations during tensile and cyclic deformation and limits of dislocation densities. Phil. Mag. A 171 (1979) 731756
K. Dang Van, Introduction to fatigue analysis in mechanical design by the multiscale approach. High-Cycle fatigue in the context of mechanical design, CISM courses and lectures, 392, ed. K. Dang-Van and I.V. Papadopoulos, Springer-Verlag, 1999, pp. 1691–1710
G. Sines, J.L. Waisman, Metal fatigue. McGraw Hill, 1959
Sines, G., Ohgi, G., Fatigue criteria under combined stresses or strains, J. Engrg. Mat. Tech. 103 (1981) 8290 CrossRef
B. Crossland, Effects of large hydrostatic pressures on tortional fatigue strength of an alloy steel, Proc. Int. Conf. Fatigue of Metals, Institution of Mechanical Engineers, London, 1956, pp. 138–149
E. Orowan, Theory of the fatigue of metals, Proc. Roy. Society, A, London, 40, 1939, pp. 78–106
K. Dang Van, Sur la résistance à la fatigue des métaux, Thèse de doctorat, Université Paris VI, 1973
I.V. Papadopoulos, Fatigue polycyclique des métaux : une nouvelle approche, Thèse de doctorat de l'ENPC, 1987
Rice, J.R., Tracey, D.M., On a ductile enlargement of voids in triaxial stress fields, J. Mech. Phys. Solids 17 (1969) 201217 CrossRef
Gurson, A.L., Continuum theory of ductile rupture by void nucleation and growth: part I- yield criteria and flow rules for porous ductile media, J. Engrg. Mater. Technol. 99 (1977) 215 CrossRef
Leblond, J.B., Perrin, G., Devaux, J., An improved Gurson-type model for hardenable ductile metals, Eur. J. Mech. A/Solids 14 (1995) 499527
Kröner, E., Zur plastichen verformung des vielkristalls, Acta Metall. 99 (1961) 155161 CrossRef
Papadopoulos, I.V., Exploring the high-cycle fatigue behaviour of metals from the mesoscopic scale, J. Mech. Behav. Mat. 6 (1996) 93118 CrossRef
V. Monchiet, Contributions à la modélisation micromécanique de l'endommagement et de la fatigue des métaux ductiles, Thèse de doctorat de l'université de Lille I, 2006
M. Bornert, T. Bretheau, P. Gilormini, Homogénéisation en mécanique des matériaux, Tome 2, Comportements non linéaires et problèmes ouverts, Hermes Science (2001)
Gough, H.J., Pollard, H.V., The strength of metals under combined alternating stress, Proc. Inst. Mech. Engrg. 131 (1935) 318 CrossRef
Monchiet, V., Charkaluk, E., Kondo, D., A plasticity-damage based micromechanical modelling in high cycle fatigue, C.R. Mécanique 334 (2006) 129136 CrossRef
Davoli, P., Bernasconi, A., Filippini, M., Foletti, S., Papadopoulos, I.V., Independence of the torsional fatigue limit upon a mean shear stress, Int. J. Fatigue 25 (2003) 471480 CrossRef