Analyse du Comportement en Fatigue de l’Alliage d’Aluminium 7075. Approche Numérique

Abstract

Ce travail se présente comme une contribution à l'étude de la fatigue et l’endommagement des alliages légers. Nous nous sommes intéressés à la catégorie des sollicitations cycliques en fatigue oligocyclique à déformation totale imposée de l’alliage d’aluminium à durcissement structural 7075 à l’état T73 qui conduit au dommage par fatigue. Nous avons considéré deux types d’endommagement : l’endommagement en surface et l’endommagement en volume. L’analyse de l’endommagement superficiel a été effectuée à l’aide d’un microscope optique métallographique. Dans les trois cas de traitements T4, T6 et T73, la microstructure présente des caractéristiques similaires. Elle correspond à des grains allongés dans la direction de laminage, de forme assez irrégulière et de taille variable. En outre on observe, des inclusions de dimensions relativement importantes, qui vont évoquer des micro-fissures en surface. Ces micro-fissures se développent en fonction des cycles appliqués et conduisent finalement à la rupture. Le suivi de l’endommagement en volume a été réalisé au moyen d’un code de calculʺDamage 90ʺ, qui nous a été communiqué par le laboratoire du Professeur Lemaître, afin de suivre le processus d’endommagement tout le long des essais de fatigue oligocyclique. Le modèle numérique est de type d’endommagement continu de La loi de Lemaître et Chaboche, que nous avons transcrit sur Fortran. Ce dernier est un modèle qui exploite des résultants reliant l’endommagement des différentes caractéristiques mécaniques. Une modification du code a alors été réalisée en incluant plusieurs lignes pour l’affichage des paramètres caractéristiques du phénomène d’endommagement. Les résultats ont montré un bon comportement du phénomène d’endommagement en volume.