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Thèse soutenue

Effets endommageants de la porosité sur la propagation des fissures dans le nickel fritté

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Auteur / Autrice : Philippe Bompard
Direction : Dominique François
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences appliquées
Date : Soutenance en 1986
Etablissement(s) : Compiègne
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale 71, Sciences pour l'ingénieur (Compiègne)

Résumé

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La porosité joue un rôle fondamental sur le comportement en traction, en fatigue et en ténacité des alliages frittés. Le nickel pur a été utilisé comme matériau modèle permettant l’étude des conséquences d’un endommagement physique (la porosité) sur les propriétés mécaniques d’une matrice très ductile. La mesure de la vitesse de propagation des fissures de fatigue montre que le coefficient C de la loi de Paris augmente très rapidement avec la porosité, alors que l’exposant m reste constant. L’interprétation de cette effet en termes d’endommagement et de contrainte effective permet de rendre compte des résultats expérimentaux, la morphologie des pores ne jouant qu’un rôle secondaire. L’évolution de la porosité au cours d’un essai de traction a été comparée à celle déduite des modèles de RICE et TRACEY et LEMAITRE et CHABOCHE. La vitesse de croissance des cavités diminue lorsque la porosité augmente, car la fraction ouverte de la porosité totale rend alors hétérogène la croissance des pores. La notion de dommage lié à la porosité initiale a permis également la modélisation du comportement élastoplastique du Nickel fritté. Les essais de ténacité mettent en évidence un amorçage très précoce de la fissuration, suivi d’une propagation stable à dJ/da constant. L’introduction de l’endommagement dans l’intégrale de RICE montre alors que la fraction ouverte de la porosité contrôle également la ductilité en fond de fissure (CTOA et CTOD) et le comportement en fissuration.