Modélisation de la propagation des fissures courtes en fatigue dans le cas du 316L

Modelling of short fatigue crack growth in the case of the 316L

Laboratoire de microscopie électronique et des sciences des matériaux, USTO, BP 1505 El Ménaouer, Oran, Algérie

^a Auteur pour correspondance : ryahiaoui@yahoo.fr

Reçu : 8 Décembre 2005
Accepté : 13 Septembre 2010

Résumé

L’expérience a démontré que la fissure fatale n’est pas nécessairement la plus grande relevée à un moment donné de la fatigue d’un matériau et qu’elle peut être la résultante d’autres microfissures. Ainsi, le dommage (par fatigue) est souvent associé au développement et à la croissance de microfissures en surface. L’avantage de considérer une population de fissures comme facteur physique d’endommagement est que les longueurs de fissures et leur nombre sont des données quantifiables qui peuvent être mesurées en surface du matériau. La présente étude est conduite dans ce sens et vise à caractériser l’endommagement et son évolution par la mesure de la densité de fissures en surface. Un modèle numérique, basé sur des principes aléatoires de génération de fissures, de leur propagation et de leur interaction mutuelle, est proposé. Il est ensuite appliqué dans le cas du 316L à température ambiante et pour des déformations plastiques égales à 8 × 10^-3, 4 × 10^-3 et 8 × 10^-4.

Abstract

The experience demonstrates that the fatal crack is not necessarily the longest one taken at a given moment of the fatigue lifetime of a material, and it can be the result of other microcracks. Thus, the damage (by fatigue) is often related to the development and the growth of microcracks on the material surface. The advantage to consider a population of cracks as a physical factor of damage is that cracks’ lengths and their number are quantifiable data which can be measured on the surface of material. The present work is driven in this sense and aims to characterize the damage and its evolution by the measure of the crack density on surface. A numerical model based on a probabilistic process concerning the nucleation of cracks, their propagation and their mutual interaction is proposed. It is then applied in the case of the 316L at ambient temperature and for plastic deformation equal to 8 × 10^-3, 4 × 10^-3 and 8 × 10^-4.