Identification du comportement mécanique et des propriétés en fatigue d’un soufflet à l’aide de l’identification intégrée à la corrélation d’images et de la thermographie de rayonnement infra-rouge.
Auteur / Autrice : | Morgan Bertin |
Direction : | François Hild |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Mécanique des solides |
Date : | Soutenance le 12/09/2016 |
Etablissement(s) : | Université Paris-Saclay (ComUE) |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Sciences mécaniques et énergétiques, matériaux et géosciences (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 2015-....) |
Partenaire(s) de recherche : | établissement opérateur d'inscription : École normale supérieure Paris-Saclay (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 1912-....) |
Laboratoire : Laboratoire de mécanique et technologie (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 1975-2021) | |
Jury : | Président / Présidente : Salima Bouvier |
Examinateurs / Examinatrices : François Hild, Salima Bouvier, Jean-Noël Périé, Anne-Marie Habraken, Kai Willner, Johan Hoefnagels, Véronique Aubin | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-Noël Périé, Anne-Marie Habraken, Kai Willner |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Résumé
Afin de participer à l’émergence de technologies innovantes et contribuer aux objectifs de développement durable, un consortium composé de 13 partenaires (3 laboratoires académiques et 10 entreprises industrielles) a été formé. Le projet Thermofluid-RT consiste à développer un système de refroidissement à boucle de fluide diphasique à pompage mécanique. Le LMT-Cachan contribue à la conception de l'élément essentiel de la pompe, à savoir, le soufflet. Celui-ci est obtenu en soudant des feuilles d’acier inoxydable à durcissement structural très mince (70 µm) et doit fonctionner sans défaillance pendant 20 ans. Un dimensionnement fiabiliste du soufflet basé sur la théorie du maillon le plus faible est réalisé. Une méthode d'optimisation basée sur la technique d’identification intégrée à la corrélation d'images numériques aboutit à une géométrie d’éprouvette qui minimise l'incertitude des paramètres recherchés. Toutes les données brutes sont combinées à leur juste valeur grâce à une formulation Bayésienne basée sur l’hypothèse de bruits blanc gaussiens. La géométrie optimisée est testée sur Mini-Astrée, la nouvelle machine biaxiale du LMT. Plusieurs lois de comportements sont étudiées et testées sur le matériau étudié. De très fines feuilles du même acier, sont de même testées à l’aide d’essais uni-axiaux et multiaxiaux. Une analyse microscopique est conduite au travers d’un micro-essai de traction sur 2 grains et l’identification de paramètres d’une loi de plasticité cristalline. Enfin, le dimensionnement probabiliste du soufflet est validé à partir de plusieurs mesures expérimentales infra-rouges sur un nouveau banc d’essai. Un modèle probabiliste à deux échelles permet la caractérisation des phénomènes observés relatifs au matériau d’étude et au composant lui-même.