A new micromechanical modelling is proposed to correlate some microstructural parameters and dissipation in ferritic steels under cyclic loading. We assumed the occurrence of two dissipative mechanisms associated with anelastic and inelastic deformations, respectively. We showed that the modelling provides good qualitative prediction of the heating curves when changing the volume fraction of precipitates in ferritic steels. We highlighted the key role of the dispersion of the grain size on the local and global dissipation.

Un modèle de comportement élastoplastique cyclique cristallin est proposé pour les métaux et alliages cubiques à face centrée, et en particulier pour le nickel. Il est utilisé lors de simulations par éléments finis de la déformation cyclique uniaxiale d’un polycristal non-texturé, représenté par l’assemblage de grains à géométrie cubique et à orientation cristalline aléatoire. Ce modèle distingue les grains pour lesquels l’axe de chargement se situe dans la partie centrale du triangle stéréographique standard (auxquels un mode de déformation en glissement planaire est imposé) et les grains pour lesquels il est situé près des bords du triangle standard (auxquels un comportement en glissement multiple est attribué). Les résultats des simulations obtenus sont en accord avec les données expérimentales disponibles, autant au niveau de la courbe d’écrouissage cyclique, qu’au niveau des boucles d’hystérésis décrivant le comportement stabilisé. Ce modèle sera ensuite employé pour l’étude de la localisation de la déformation sous forme de bandes de glissement persistantes, comme observé lors du chargement cyclique de polycristaux de nickel.

Ce travail présente une technique de détection et de suivi de l’endommagement dans les structures en matériaux composites. Les mécanismes d’endommagement dans ces matériaux sont complexes. Dès lors que l’on souhaite modéliser le comportement d’une structure, il est important de comprendre comment celle-ci s’endommage. La méthode optique d’observation in-situ proposée est appliquée au cas d’une plaque trouée.

Le comportement atypique des fissures courtes peut être, pour une large part, expliqué par l’effet de la fermeture. Toutefois, la détection du niveau de contrainte correspondant à l’ouverture s’avère généralement difficile sinon impossible pour les fissures de petite dimension. Cette étude porte sur la fermeture des fissures courtes 2D dans un acier inoxydable 304L. Pour optimiser la détection des variations de complaisance, une méthode automatique a été développée pour analyser les signaux numériques grâce à des méthodes de filtrage. Il est montré que cet outil permet d’obtenir une mesure précise de la charge d’ouverture même pour des fissures ayant une profondeur de l’ordre de 0,1 mm. Les résultats obtenus permettent de définir l’évolution de la contribution de la fermeture en fonction de la profondeur de la fissure.

Dans le domaine de la construction navale, le soudage est l’un des procédés les plus largement utilisés dans la réalisation d’éléments structuraux. Les discontinuités géométriques, qui existent au niveau des cordons de soudure, entraînent l’apparition de zones de concentration de contrainte. En service, une telle structure subit des chargements cycliques complexes et variables. Ainsi, ces zones de concentration de contrainte sont souvent le siège d’un endommagement par fatigue. Lors d’une précédente étude [1], une méthode de prévision de la durée de vie en fatigue, appliquée à des tôles soudées bout-à-bout, a été développée et une bonne corrélation entre les résultats expérimentaux et numériques a été observée. Le travail en cours porte sur l’extension de la démarche aux joints cruciformes et à des panneaux raidis représentatifs d’applications industrielles. La méthode de calcul de la durée de vie se scinde en deux étapes. Dans un premier temps, un calcul de structure est réalisé afin de déterminer le comportement cyclique de l’assemblage. Dans le cas d’une adaptation élastique, un post-traitement des résultats est proposé pour prédire l’amorçage d’une fissure de fatigue. L’ensemble de la méthode nécessite la connaissance du comportement cyclique et les propriétés à la fatigue des différents métaux en présence (métal de base, zone affectée thermiquement et métal fondu).