Sur l'analyse multiéchelle des matériaux composites à matrice métallique : application au calcul de structure
Institution:
Palaiseau, Ecole polytechniqueDisciplines:
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Abstract FR:
L'efficacité des turbines peut être améliorée en réduisant le poids de leurs pièces tournantes. Grace a leur bonne tenue en température et a leurs bonnes propriétés dans le sens des fibres, les composites sic/ti sont des candidats sérieux pour la fabrication d'anneaux aubages monoblocs avec une réduction de poids de 50%. Cependant, un fort état de contraintes triaxial est généré dans le disque en rotation. Une meilleure compréhension des propriétés transverse, souvent faibles pour de tels composites, est donc nécessaire. La démarche de ce travail peut se décomposer en deux parties : 1/ du macro au micro : pour une meilleure compréhension des phénomènes. Dans cette partie, on détermine quels sont les mécanismes des déformations et d'endommagement mis en jeu lors d'un essai de fluage travers, finalement l'échelle micro pertinente sera déterminée. Ce travail repose sur des aspects expérimentaux (essais de fluage, observations micrographiques, etc. ), sur des aspects numériques (modélisation par éléments finis, identification de lois de comportements, etc. ), et sur des aspects plus matériaux (texture locale de la matrice, mécanismes de déformation par glissement, etc. ). Les résultats obtenus révèlent l'importance du comportement interfacial et de la texture locale sur le comportement macroscopique du composite. 2/ du micro au macro : vers le calcul de structure. Le but de cette partie est de développer une loi de comportement macroscopique prenant en compte les échelles micro pertinentes précédemment déterminées. Ces développements sont bases sur les travaux de dvorak, et la loi de comportement macroscopique est écrite de l'échelle micro (échelle du grain et échelle de l'interface) jusqu'a l'échelle macro. La dernière étape consiste a réaliser le calcul complet du disque.