Évaluation de la pertinence de la méthode « quart de cycle » pour la description non-linéaire de la propagation de fissures par fatigue

Stage M2 Ecole Ingénieur

Prime, ISAE-ENSMA

Personnes à contacter par le candidat

Gilbert HÉNAFF (ISAE-ENSMA) : gilbert.henaff@isae-ensma.fr -
Théotime ASSELIN (ISAE-ENSMA/Framatome) : theotime.asselin@framatome.com

DATE DE DÉBUT SOUHAITÉ

01/04/2023

DATE LIMITE DE CANDIDATURE

31/01/2023

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Dans le cadre d’une thèse en collaboration entre l’institut P’ et Framatome portant sur l’étude de chargements de fatigue en traction-compression, des essais de fissuration sur éprouvettes normalisées Compact Tension (CT) ont été conduits sur deux nuances d’acier employées dans l’industrie nucléaire (acier inoxydable austénitique 304L et acier faiblement allié 18MnD5).

L’analyse de ce type d’essai est généralement effectuée en employant des paramètres de la mécanique élastique linéaire de la rupture [1]. Toutefois une étude préliminaire employant la méthode dite « quart de cycle » et utilisant la courbe de consolidation cyclique a été réalisée dans le cadre de la mécanique non-linéaire de la rupture. Pour ce faire, un modèle de l’éprouvette CT a été implémenté dans CAST3M en 2D et en 3D, et des abaques ont été produites pour l’acier inoxydable 304L.

L’objectif du stage est d’évaluer la pertinence de l’analyse non linéaire proposée, en confrontant notamment le modèle éléments finis élasto-plastique avec les données d’essai. Les différentes étapes du stage sont les suivantes :

  1.  Prise en main de CAST3M et identification d’un modèle d’écrouissage cinématique non linéaire ;
  2. Développement et validation d’un modèle d’éprouvette CT ;
  3. Modélisation de boucles Charge-Ouverture à R=0,1 ; R=0,3 et R=-1 et confrontation aux données expérimentales sur les deux nuances ;
  4. Comparaison avec la méthode « quart de cycle », étude de sensibilité ;Selon l’avancement, extension à une autre géométrie d’éprouvette d’intérêt.

Des points d’avancement se tiendront en présence d’un expert Framatome.