Modelisation des contraintes residuelles introduites par martelage dans les parois d'un tube de generateur de vapeur

Predicting of the residual stress field created by roto-peening of nickel-base alloy tubes

• Auteur / Autrice : NIDHAL HAMDANE
• Direction : Louis Castex
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1990
• Etablissement(s) : Paris, ENSAM

Résumé

Le martelage est un procede mecanique particulier de traitement de surface qui s'apparente au grenaillage de precontrainte. Concu par edf, il est utilise dans les tubes des generateurs de vapeur ou subsistent des contraintes de tension engendrees lors de la mise en forme. Ce traitement a pour but d'introduire des contraintes residuelles de compression par impact incline de billes, en raclant les parois internes des tubes, ce qui provoque de grands efforts de cisaillement. L'objectif principal recherche est d'ameliorer la tenue en service de ces tubes. Le martelage est modelise par le cas du contact bidimensionnel d'un cylindre rigide glissant sur un massif, ce qui entraine des effets de frottement important. Dans le cas du grenaillage, nous avons complete les travaux effectues en estimant une vitesse limite au-dela de laquelle le materiau risque a priori de s'endommager. Un calcul elastoplastique est ensuite effectue par la methode simplifiee en utilisant des elements rheologiques aux proprietes mecaniques simples decrivant ainsi le comportement local du materiau. Le modele repose sur une etude uniaxiale pour le cas du grenaillage. Nous avons generalise ce dernier au cas tridimensionnel afin de prendre en compte les effets dus aux frottements. Enfin, la reponse du modele est donnee par un calcul analytique de contraintes residuelles sur la geometrie reelle du tube. L'application du modele a l'inconel 600, materiau constituant le tube, montre que les profils theoriques correspondent de facon satisfaisante aux valeurs experimentales relevees par diffractometrie x