Simulation du comportement des matériaux métalliques sous chargement cyclique.
Loading...
Date
2011
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Université Mouloud Mammeri Tizi-Ouzou
Abstract
Le travail abordé dans ce mémoire, étude du comportement en fatigue des aciers C35 en
traction-compression en vue de tenter d’apporter une réponse à certains inconvénients
constatés.
Notre étude avait pour but de caractériser le matériau C35 à la fatigue par modélisation et
simulation des solides et structures par la méthode des éléments finis. Pour ce but on utilise le
code Abaqus.
Pour ce faire, nous avons donc réalisé des simulations sur des éprouvettes, par la méthode
des éléments finis.
L’étude a comporté les étapes suivantes :
· Maillage de l’éprouvette ;
· Détermination des déférentes contraintes et des déformations sur l’éprouvette qui
donne une évaluation générale sur les sites d’endommagement par fatigue ;
· Des simulations sur les éprouvettes ont été réalisées pour calculer la courbe
d’endurance. La courbe simulée a été comparée à la courbe calculée
expérimentalement pour le même acier.
Deux simulations numériques sont présentées et les résultats sont comparés avec ceux
obtenus à partir des courbes calculées expérimentalement. On a également mis en référence
les résultats expérimentaux pour étudier l’exactitude du logiciel Abaqus à étudier le
phénomène de fatigue. La description des résultats obtenus dans chaque cas simulé lors du
phénomène de fatigue des aciers, est la résultante :
Des simulations sur des éprouvettes ont été réalisées pour calculer la courbe d’endurance.
La courbe simulée a été comparée à la courbe calculée expérimentalement pour le même
acier
L’étude des modifications de structure accompagnant et les phénomènes de fatigue montre
qu’il faut intervenir successivement plusieurs mécanismes pour l’initiation puis pour les
différents stades de propagation des fissures de fatigue et que ces mécanismes dépendent du
niveau de contraintes et de la nature du métal considéré.
Toutes pièces mécaniques en fonctionnement normal sont soumises à un certain nombre
de sollicitations d’origines divers. Des valeurs maximales généralement connues mais
variables dans le temps et se traduisent pour la plupart des variables cycliques des contraintes.
Toutes pièces fabriquées pour tenir en conséquence, seulement, on constate souvent la
ruine parfois catastrophique des structures pourtant solidement construites. Alors qu’elles ne
sont soumises qu’à des contraintes dynamiques avec des valeurs modestes par rapport aux
caractéristiques mécaniques du matériau utilisé.
Il est donc important de contrôler dès le début de la conception si la résistance à la fatigue
est un point critique. Il faut prendre dès le départ, des marges de sécurité proportionnelles au
gain de masse. Cette caractérisation peut se faire soit par des essais de fatigue qui nécessite
beaucoup de moyens et de temps, soit par simulation numérique
Description
84 f. : ill. ; 30 cm. (+CD-Rom)
Keywords
Matériaux métallique: simulation, Fatigue, Chargement cyclique
Citation
Science des matériaux