Issue |
Mécanique & Industries
Volume 12, Number 3, 2011
CFM 2011
|
|
---|---|---|
Page(s) | 209 - 214 | |
DOI | https://doi.org/10.1051/meca/2011109 | |
Published online | 20 July 2011 |
Étude numérique du comportement en fatigue à grand nombre de cycles d’agrégats polycristallins de cuivre
Numerical study of high cycle fatigue behaviour of copper polycrystalline aggregates
1
Arts et Métiers ParisTech, LAMPA, 2 bd du Ronceray,
49035
Angers Cedex,
France
2
Arts et Métiers ParisTech, I2M – UMR CNRS 5295, Université
Bordeaux 1, esplanade des Arts et
Métiers, 33405
Talence Cedex,
France
a Auteur pour correspondance : camille.robert@ensam.eu
Reçu : 3 Mai 2011
Accepté : 11 Mai 2011
Une analyse du comportement en fatigue multiaxiale à grand nombre de cycles est conduite à travers la simulation numérique d’agrégats polycristallins. Le matériau métallique choisi est un cuivre de microstructure CFC. Le VER, constitué d’un ensemble de 300 grains d’orientation aléatoire équiprobable et de géométrie équiaxe, est sollicité au niveau de la limite de fatigue définie pour un nombre de cycles de 107 cycles, le but étant de calculer les quantités mécaniques relatives à l’échelle mésoscopique (moyenne à l’échelle du grain) après stabilisation du comportement cyclique local. Les résultats de la simulation montrent la grande dispersion des variables mécaniques à cette échelle mésoscopique. Une analyse statistique de la réponse de l’agrégat est proposée pour différents chargements purement alternés : traction, torsion, traction-torsion combinées en-phase. Grâce à la connaissance des quantités mécaniques locales pour un nombre suffisamment grand de microstructures différentes, une analyse critique de certains critères d’endurance multiaxiaux (Crossland et Dang Van) est conduite.
Abstract
An analysis of high cycle fatigue behaviour is undertaken via the numerical simulation of polycrystalline aggregates. The metallic material chosen for investigation is Copper, which has a FCC crystalline structure. The REV, which is composed of 300 randomly orientated equiaxed grains, is loaded at the fatigue limit determined at 107 cycles. The aim is to calculate the mechanical quantities at the mesoscopic scale (average quantities in the grains) after cyclic stabilisation has been achieved. The results highlight the fact that the mechanical quantities at this scale have a large scatter. A statistical analysis of the response of the aggregate for different loading conditions (tensile, torsion, and in-phase tension-torsion) is done. Thanks to the sufficiently large number of different microstructures investigated, a critical analysis of the Dang Van and Crossland multiaxial fatigue criteria has been undertaken, using the local mechanical quantities.
Mots clés : Fatigue / simulation numérique / agrégats polycristallins
Key words: Fatigue / numerical simulation / polycrystalline aggregates
© AFM, EDP Sciences 2011
Current usage metrics show cumulative count of Article Views (full-text article views including HTML views, PDF and ePub downloads, according to the available data) and Abstracts Views on Vision4Press platform.
Data correspond to usage on the plateform after 2015. The current usage metrics is available 48-96 hours after online publication and is updated daily on week days.
Initial download of the metrics may take a while.