Modélisation microstructurale en fatigue/fluage à froid des alliages de titane quasi alpha par le modèle des automates cellulaires

Les alliages de titane quasi alpha combinent de bonnes propriétés en fluage et en fatigue à des températures relativement hautes. Cela a ainsi permis l'augmentafion des températtires de service des compresseurs à haute pression à environ 600°C. Cependant, des difficultés sont appames, liées à l'utilisation de cet alliage et au contrôle difficile de l'évolution de sa micro structure pendant les étapes de mise en forme. Ces microstmctures sont caractérisées par des hétérogénéités locales d'orientation qui compromettent leur utilisation sécuritaire. Afin de mieux comprendre leur comportement en service et apporter des réponses quant à leur utilisation sécuritaire, un modèle numérique original basé sur une nouvelle approche appelée automate cellulaire utilisant la mécanique d'inclusion d'Eshelby a été réalisé. Cette approche permettra de déterminer les propriétés mécaniques locales de ce type d'alliage lors de son utilisation en fatigue- fluage, à savoir les déformations, contraintes, vitesses de déformations, déformations et contraintes résiduelles. Dans cette optique, l'analyse microstructurale nous aide à mieux comprendre l'effet de l'orientation cristallographique et la distribution des grains sur le comportement mécanique global du matériau. A ce titre on a remarqué que les contraintes maximales sont localisées sur les grains avec module d'Young élevé et dont le module moyen du voisinage est élevé. Les déformations maximales ont été localisées sur des grains avec module d'Young faible et dont le module moyen du voisinage est élevé. D'autre part on a constaté que la contrainte locale de certains grains est fortement supérieure à la contrainte imposée à l'infini, d'où la possibilité que certains grains atteignent la contrainte de clivage, ce qui générerait tme fissure au niveau du grain. Au fin et à mesure que le nombre de cycles augmente, de nouveaux grains peuvent atteindre la contrainte de clivage, suggérant la possibilité d'activer plusieurs sites d'amorçage et ce à des moments différents des essais de fatigue-fluage. À l'échelle macroscopique on a démontré que des microstructures semblables du point de vue propriétés mécaniques moyenne mais différentes selon l'orientation et la distribution spafiale des grains peuvent avoir des comportements locaux et globaux très différents. La difficulté rencontrée à simuler les principales caractéristiques de la fatigue-fluage a permis de mettre en évidence le caractère complexe de ce mode d'endommagement.

Level thesis:degree_level

phd

Grantor dc:publisher

École de technologie supérieure

Year dc:date

2009

Author dc:creator

• Boutana, Mohammed Nabil

• Titane Alliages. Titane Fatigue. Automates cellulaires. Modèles mathématiques. alpha, eshelby, fatigue/fluage, fluage, froid, inclusion, microstructural, modele, modélisation, quasi

Language dc:language

fr

Identifier

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OAI record oai:identifier

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