Prise en compte des caractéristiques de population d’imperfections dans le dimensionnement en fatigue des alliages d’aluminium de fonderie de type HPDC (High Pressure Die Casting)

CIFRE Renault Group / Stellantis (ex-PSA)/ LAMPA-Arts et Métiers Angers/ I2M-Arts et Métiers Bordeaux

ENSAM Angers et Bordeaux, et Technocentre Renault à Guyancourt

Personnes à contacter par le candidat

MOREL Franck Franck.Morel@ensam.eu -
SAINTIER Nicolas Nicolas.SAINTIER@ensam.eu -
VAISSIERE Loic loic.vaissiere@renault.com

DATE DE DÉBUT SOUHAITÉ

03/01/2022

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Partenaires

Renault Group / Stellantis (es-PSA)/ LAMPA – Arts et Métiers Angers/ I2M – Arts et Métiers Bordeaux

Objectif

L’objectif industriel principal de ce projet est la mise en place d’une démarche de dimensionnement adaptée aux spécificités des alliages d’aluminium de fonderie obtenus par High Pressure Die Casting (HPDC) en utilisant tout le potentiel des méthodes actuelles de caractérisation (Tomographie RX). La criticité des imperfections de fonderie doit pouvoir s’exprimer notamment à l’aide de certaines statistiques des populations mises en jeu.

Pour atteindre cet objectif, plusieurs verrous scientifiques devront être levés. Ils portent sur la caractérisation et la modélisation des mécanismes d’amorçage et de fissuration en fatigue dans les alliages de type HPDC ainsi que la compréhension et la modélisation des effets de population d’imperfections. Le rôle précis de la microstructure dans la variabilité de la réponse mécanique devra également faire l’objet d’une attention particulière.

Démarche

La démarche proposée pour répondre à ces objectifs comporte un volet numérique et un volet expérimental et peut se décomposer en quatre parties :

  • Caractérisation de la criticité en fatigue des imperfections naturelles pour une grande gamme de taille
  • Construction de matériaux numériques dans le cas des alliages HPDC et simulation du comportement en fatigue dans le cas de géométries simples et de chargements uniaxiaux
  • Caractérisation par tomographie RX de la population d’imperfections dans un composant réel – Comparaison avec les données issues des campagnes expérimentales sur éprouvettes
  • Application de l’approche « matériaux numériques à imperfections » dans le cadre d’une démarche de simulation en fatigue d’un composant réel.