Effet de surface libre dans les agrégats polycristallins en fatigue à grand nombre de cycles

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Pour citer ce document :
URI: http://hdl.handle.net/2042/52581
Title: Effet de surface libre dans les agrégats polycristallins en fatigue à grand nombre de cycles
Author: ROBERT, Camille; HOR, Anis; MOREL, Franck; SAINTIER, Nicolas; PALIN-LUC, Thierry
Abstract: Le recours à la simulation numérique d’agrégats polycristallins a permis, au cours des vingt dernières années, d’apporter un éclairage nouveau sur le lien entre les comportements mécaniques à l’échelle des grains et la réponse globale à l’échelle du VER. Même si les comportements mécaniques sous chargement monotone ont principalement été ceux abordés dans la littérature, les études dédiées au comportement en fatigue sont de plus en plus fréquentes. Quel que soit le type de comportement étudié, la question de la représentativité de l’agrégat numérique utilisé pour la simulation se pose néanmoins toujours. Dans cette étude, l’influence de la présence d’une surface libre non rugueuse sur la tenue en fatigue à grand nombres de cycles est abordée. Des modélisations d’agrégats polycristallins sont réalisées en 2 et 3 dimensions et un chargement macroscopique correspondant à la limite de fatigue médiane à 107 cycles est appliqué. Dans le cas des calculs 2D, des géométries et maillages périodiques suivant les 2 axes sont réalisés. Concernant le 3D, la périodicité n’est réalisée que suivant 2 axes afin de laisser une surface libre, l’épaisseur est d’environ 4 grains. Toutes les microstructures (quelle que soit la dimension) sont constituées d’un ensemble de 300 grains de géométrie globalement équiaxe. Afin de disposer d’un ensemble représentatif, 3 jeux de géométrie sont réalisés et les grains sont associés à 3 jeux d’orientations aléatoires équiprobables (soit un total de 9 microstructures synthétiques non texturées). Cette communication présentera la comparaison, pour les modèles 2D, 3D et avec surface libre de plusieurs variables mécaniques couramment utilisées dans les critères de fatigue multiaxiale à grands nombres de cycles. Plusieurs cas de chargement multiaxiaux seront également analysés, des critères d’endurance multiaxiaux seront testés et leurs résultats discutés selon l’échelle considérée.
Subject: fatigue; simulation numérique; agrégats polycristallins; Approches multi-échelles en mécanique des matériaux (S21)
Publisher: AFM, Maison de la Mécanique, 39/41 rue Louis Blanc, 92400 Courbevoie, France(FR)
Date: 2013-12-20

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