Influence d’une Hétérogénéité Mécanique sur la Déchirure d'une Structure Soudée

Abstract

Cette thèse est destinée à l’étude de la déchirure ductile des joints soudés d’un acier A510AP. La résistance à la déchirure ductile des aciers est souvent caractérisée par des courbes exprimant la variation d’un paramètre global (Ouverture en pointe de fissure CTOD, force d’extension de fissure J) en fonction de l’accroissement de fissure ∆a. En outre des essais de traction ont été réalisés sur des éprouvettes prismatiques ont permis d’établir le comportement local (σvraie – εvraie) dans chacune des zones du joint. Les résultats de différents essais de cette étude vont servir pour la modélisation du comportement mécanique des joints de soudure. L’objectif de cette thèse est d’étudier l’effet des hétérogénéités microstructurales induites par le soudage sur les hétérogénéités de comportement mécanique dans les différentes parties du joint soudé. La simulation de la propagation de fissure en déchirure ductile des joints soudés hétérogènes en acier A510AP à partir d'une méthode énergétique est réalisée sous le logiciel de calcul par éléments finis, Abaqus, dans chaque zone de soudure pour estimer l’influence de différents paramètres de chacune des deux approches étudiées, locale et globale. Une étude comparative entre deux modélisations a été faite pour valider les résultats de simulation des éprouvettes CT50 en introduisant une loi de comportement élastoplastique afin de montrer que les grandeurs de la méthode énergétique permettent de décrire l'amorçage et la propagation d'une fissure dans les joints soudés hétérogènes. La simulation par un modèle GTN est établie sur des éprouvettes axisymétriques entaillées pour modéliser le mécanisme d’endommagement et connaitre l’influence de différents paramètres de ce modèle sur la réponse de l’éprouvette. Un modèle mathématique est établi par la méthode du plan d’expériences pour trouver l’influence des trois paramètres de soudage hétérogène FSW, cette méthode présente une optimisation nécessaire pour obtenir un maximum d’informations par un minimum d’essai.