Détermination par analyse thermique des seuils d'amorçage des fissures sous chargement de Fretting
Résumé
La sollicitation de Fretting est un phénomène associé à des micro-déplacements de faibles amplitudes entre deux solides en contact inférieur à la dimension de contact. L’endommagement généré par le Fretting sur la surface de contact est contrôlé par l’amplitude de glissement et dans le cas du glissement partiel l’endommagement prépondérant est la fissuration. La détermination des conditions d’amorçages passe par des méthodes expérimentales destructives très couteuses en temps et matériaux. Le but de notre étude est de développer une nouvelle méthode expérimentale basée sur la réponse thermique des matériaux, à l’image de celles s’appuyant sur les courbes d’auto-échauffement en fatigue. L’étude présentée ici a été réalisé sur un acier et nous nous sommes placés dans la configuration Cylindre/Plan. Un essai de Fretting consiste à appliquée une force normale constante sur le Plan. Un déplacement cyclique relatif est imposé, donnant naissance à une force tangentielle macroscopique. Une caméra thermique maintenue fixe et perpendiculaire à la surface latérale de l’échantillon lors des essais est utilisée. Les mesures thermiques ont été couplées à une méthode de suivi des marqueurs afin d’éliminer les mouvements de solide rigide. Une méthode de lissage local de la température est utilisée. Lors d’un test de Fretting à paramètres de chargement constants, l’évolution de la température moyennée sur une zone d’intérêt(ZI) peut être décomposée en trois parties, une dérive thermique globale, un signal périodique de même fréquence que la sollicitation et un signal périodique à deux fois cette fréquence. La dérive et les amplitudes des signaux périodiques atteignent rapidement une valeur stabilisée. Les résultats montrent que la valeur stabilisée de la dérive et les amplitudes des signaux périodiques de la température moyenne sur la ZI peuvent être empiriquement lié au seuil d’amorçage des fissures déterminée par les méthodes destructives. Les différences entre les deux méthodes restent inférieures à 10%.
Domaines
Mécanique [physics]
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