Cadre thermodynamique tensoriel pour la modélisation de la mise radeaux des superalliages monocristallins base Nickel et couplage avec l'endommagement
Adriana Mattiello  1, 2@  , Rodrigue Desmorat  1, *@  , Jonathan Cormier  4, 3, *@  , Tonya Rose  5, *@  
1 : Laboratoire de Mécanique et Technologie  (LMT)  -  Site web
École normale supérieure (ENS) - Cachan, CNRS : UMR8535
Bât. Léonard de Vinci 61 Av du président Wilson 94235 CACHAN CEDEX -  France
2 : Safran Helicopter Engine  (SHE)
SAFRAN (FRANCE)
Avenue Joseph Szydlowski, 64510 Bordes -  France
4 : Institut P' CNRS - Université de Poitiers - ENSMA UPR 3346 SP2MI  (Pprime)
Université de Franche-Comté
Téléport 2 - 11 Boulevard Marie et Pierre Curie BP 30179 F86962 FUTUROSCOPE CHASSENEUIL Cedex -  France
3 : Institut Pprime  (PPRIME)  -  Site web
CNRS : UPR3346, Université de Poitiers, ENSMA
86961 Futuroscope-Chasseneuil -  France
5 : Safran Tech  (ST)
SAFRAN (FRANCE)
Rue des jeunes bois, Châteaufort - CS80112 - 78772 Magny-les-Hameaux -  France
* : Auteur correspondant

Un modèle 3D de viscoplasticité couplé avec l'endommagent est proposé pour les superalliages monocristallins base Nickel (à 1050°C). Les évolutions microstructurales de type coalescence isotrope, mise en radeaux et dissolution de la phase durcissant g ' sont modélisées par une loi d'évolution tensorielle de la largeur des couloirs de matrice, formulée dans la base naturelle d'anisotropie du matériau et à l'échelle de l'élément représentatif de volume. Cette écriture est naturellement adaptée à une formulation de la viscoplasticité en modes de Kelvin. De manière cohérente avec la viscoplasticité cristalline, deux fonctions critères sont proposées au fin de prendre en compte les deux type de glissement engendrent la plasticité, les glissements cubiques et les glissements octaédriques, et de représenter l'anisotropie de la réponse mécanique sous chargement désorienté. Les effets des évolutions microstructurales sur la réponse viscoplastique du matériau sont introduits dans les critères de viscoplasticité via l'introduction de la contrainte d'Orowan. Une loi d'endommagement de type Lemaitre est proposée pour la modélisation du fluage tertiaire et pour la prévision de la ductilité en traction. Le modèle est aujourd'hui identifié sur le CMSX-4 et opérative pour le calcul sur structure sous chargement selon une orientation cristalline quelconque.


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