Propagation par fatigue d'une fissure dans un fil constitutif d'un cable

par NICOLAS COURONEAU MORTREUIL

Thèse de doctorat en Sciences appliquées. Physique

Sous la direction de JEAN ROYER.

Soutenue en 1998

à Nantes .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    L'objectif est de developper un outil permettant de concevoir et d'evaluer la duree de vie d'un cable mono-toron. Ce type de cable, d'utilisation frequente en genie civil, peut etre soumis a la combinaison d'un chargement axial statique et de sollicitations repetees de traction ou de flexion. La premiere etape est de decrire l'evolution des degradations conduisant a la rupture par fatigue du cable. Les surfaces de contact entre fils apparaissent comme le lieu d'une competition entre divers mecanismes dont principalement la fissuration, l'usure et la corrosion. Une fois amorcee, la fissure de fatigue causant la rupture d'un fil se propage sous l'effet combine des actions de contact et des sollicitations dues au chargement global, puis uniquement sous l'effet de ces dernieres. La rupture finale du cable intervient lorsque la charge a rupture est suffisamment reduite par la proximite de nombreux fils fatigues. Un modele numerique utilisant la methode des elements finis et les concepts de la mecanique de la rupture est ensuite developpe dans le but d'etudier la propagation en mode i de la fissure de fatigue dans un fil individuel. Les resultats numeriques permettent de discuter quelles hypotheses simplificatrices sont acceptables et de mettre en evidence les parametres qui influencent le chemin de propagation de la fissure. Ces observations sont mises a profit afin de developper un modele analytique base sur une approximation polynomiale des resultats numeriques. Le modele analytique de fissuration est finalement applique a un fil helicoidal d'un cable mono-toron a pas croises sans contact lateral. Les donnees relatives au fil sont deduites de la geometrie du cable et du chargement qui lui est applique. L'evaluation des forces de contact radiales entre fils, generees par la precontrainte du cable, permet de discuter la possibilite de glissement entre couches lors de l'application ulterieure d'une sollicitation cyclique de traction ou de flexion circulaire.


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Informations

  • Détails : 112 P.
  • Annexes : 158 REF.

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  • Bibliothèque : Ecole centrale de Nantes. Médiathèque.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th.1726 bis
  • Bibliothèque : Ecole centrale de Nantes. Médiathèque.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th.1726
  • Bibliothèque : Université de Nantes. Service commun de la documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 98 NANT 2036
  • Bibliothèque : Université de Nantes. Service commun de la documentation. Section Sciences.
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  • Cote : 98 NANT 2036
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