Etude par éléments finis de la propagation de fissures microstructurellement courtes : prise en compte de l'élasticité et de la plasticité cristallines

Abstract

Dans le régime de la fatigue à grand nombre de cycles, la part la plus importante de la durée de vie d'une éprouvette consiste en la propagation de fissures dont la longueur est de l'ordre de quelques grains. Ces fissures subissent des déflections importantes lorsqu'elles passent d'un plan de glissement d'un grain à celui du grain voisin. Pour quantifier l'influence de ces déflections sur la vitesse de propagation dans le cas des aciers austénitiques, nous utilisons tout d'abord les concepts de la mécanique linéaire élastique de la rupture. Cette approche élastique est insuffisante car les variations de vitesse de propagation ainsi calculées sont beaucoup plus faibles que celles obtenues expérimentalement. Compte tenu des limites de cette approche, nous proposons de simuler le comportement élasto-plastique de monocristaux et polycristaux de 316L. L'évolution de la contrainte interne sur chaque système de glissement suit une loi à écrouissage cinématique non linéaire identifiée sur monocristal orienté en glissement simple. Cette loi est utilisée pour simuler le comportement cyclique d'un polycristal de 316L