Soutenances de thèses

Sihan CHENG


Développement de méthodes et d'analyses pour l'étude de la ténacité sur petites éprouvettes

Mines Paris PSL 60 Boulevard Saint Michel 75006 Paris

18 mars 2024

14h00

L108B

Composition du jury


  • Anne-Marie HABRAKEN, Professeur, Université de liège (Rapporteur)
  • Patrice LONGERE, Professeur, ISAE-SUPAERO (Rapporteur)
  • Clotilde BERDIN, Professeur, Université Paris-Saclay (Président)
  • Thomas PARDOEN, Professeur, Université catholique de Louvain (Examinateur)
  • Jérôme GARNIER, Ingénieur de recherche, CEA Saclay (Examinateur)
  • Bernard MARINI, Ingénieur de recherche, CEA Saclay (Examinateur)
  • Jacques BESSON, Directeur de recherche, Mines Paris - PSL (Examinateur)
  • Yazid MADI, Chargé de recherche, Mines Paris - PSL (Examinateur)

Encadrement


  • Jacques BESSON (Directeur de thèse)
  • Jérôme GARNIER (Co-encadrant)

Résumé


Les essais de ténacité permettent de mesurer les propriétés de résistance d'un matériau vis-à-vis de l'amorçage et de la propagation de fissure. La réalisation de ces essais nécessite l'utilisation d'éprouvettes suffisamment grandes afin de mesurer une propriété valide. Cependant, il existe de nombreux cas pour lesquels il n'est pas possible d'obtenir des éprouvettes de dimensions suffisantes. En combinant une approche expérimentale et la simulation, cette thèse vise à développer des méthodes de mesure de la ténacité d'un matériau ductile à l'aide de petites éprouvettes. Un acier 316L(N) a été retenu pour cette étude car il est largement utilisé dans l'industrie nucléaire. Afin d'évaluer la robustesse de la démarche, l'étude a été conduite sur l'alliage à l'état neuf et sur un état moins ductile vieilli à 750°C en 2000h. L'étude a été faite sur une large gamme d'éprouvettes non fissurées (lisses, axisymétriques entaillées, doublement entaillées (DENT), de déformation plane) et fissurées (CT) de géométries variables. Les éprouvettes fissurées ont été analysées en terme de courbe J-da et les éprouvettes non fissurées (DENT) en terme de travail essentiel de rupture. Cette large base d'essais, combinée avec des expertises fractographiques et des essais interrompus, a permis d'identifier la séquence d'endommagement et d'ajuster un modèle de comportement et d'endommagement couplé (type GTN). La confrontation entre expériences et simulations a permis de discuter l'effet de taille sur la mesure de J, les limites de validité des normes et la compétition entre rupture par déchirement ductile et instabilité pastique.

Mots clès


ténacité,propagation de fissure,éprouvette miniaturisée,travaille essentiel,effet de l'épaisseur et de taille,316L(N),