Analyse des contraintes residuelles dans les structures assemblees de type ceramique/metal

Abstract

Les résultats obtenus dans ce travail montrent: - Les matériaux types céramiques métal conjointement liés à des températures élevées engendrent des contraintes résiduelles normales et tangentielles. Les contraintes de cisaillement de faible intensité non pas été analysés dans ce travail; - Le niveau de ces contraintes dépend non seulement des propriétés physiques des matériaux à assembler, mais également de leur caractéristique géométrique, de la température de leur élaboration. - Les contraintes résiduelles normales développées thermiquement mettent la céramique en compression et le métal en tension; - L'interface entre la céramique et le métal est le siège de concentration de contrainte interne. Loin de cette interface le bimatériau ce comportent comme un matériau homogène; - Les contraintes résiduelles normales et de Von Mises dépendent de la taille de l'assemblage; - L'interposition d'un joint métallique entre la céramique et le métal détermine le niveau des contraintes résiduelles dans ces deux matériaux; - Le volume du joint métallique et sa nature conditionnent l'amplitude des contraintes internes dans la céramique et le métal près de leur interface; - Les assemblages céramo-métallique collés à des températures élevées induisent les contraintes résiduelles de très faible intensités;-L'épaisseur de l'adhésif détermine le niveau et la répartition des contraintes internes induites thermiquement dans la céramique et le métal près de l'interface; - Ajoutées aux contraintes de mise en service, les contraintes résiduelles d'origine thermique peuvent constituer un risque de rupture des assemblages céramo-métallique. Ce risque est d'autant plus élevé que les jonctions sont élaborées à des températures élevées; - Une intensification des contraintes de mise en service engendrent dans les bimatériaux des contraintes plus significative; - Une augmentation de la température de près chauffage de substrat métallique induit des contraintes internes plus fortes à l'interface colle-métal et céramique-colle. Le niveau de ces contraintes croit avec l’accroissement de la température de près chauffage et de l'amplitude des contraintes de mise en services.

Résumé : Les résultats obtenus dans ce travail montrent: - Les matériaux types céramiques métal conjointement liés à des températures élevées engendrent des contraintes résiduelles normales et tangentielles. Les contraintes de cisaillement de faible intensité non pas été analysés dans ce travail; - Le niveau de ces contraintes dépend non seulement des propriétés physiques des matériaux à assembler, mais également de leur caractéristique géométrique, de la température de leur élaboration. - Les contraintes résiduelles normales développées thermiquement mettent la céramique en compression et le métal en tension; - L'interface entre la céramique et le métal est le siège de concentration de contrainte interne. Loin de cette interface le bimatériau ce comportent comme un matériau homogène; - Les contraintes résiduelles normales et de Von Mises dépendent de la taille de l'assemblage; - L'interposition d'un joint métallique entre la céramique et le métal détermine le niveau des contraintes résiduelles dans ces deux matériaux; - Le volume du joint métallique et sa nature conditionnent l'amplitude des contraintes internes dans la céramique et le métal près de leur interface; - Les assemblages céramo-métallique collés à des températures élevées induisent les contraintes résiduelles de très faible intensités; -L'épaisseur de l'adhésif détermine le niveau et la répartition des contraintes internes induites thermiquement dans la céramique et le métal près de l'interface; - Ajoutées aux contraintes de mise en service, les contraintes résiduelles d'origine thermique peuvent constituer un risque de rupture des assemblages céramo-métallique. Ce risque est d'autant plus élevé que les jonctions sont élaborées à des températures élevées; - Une intensification des contraintes de mise en service engendrent dans les bimatériaux des contraintes plus significative; - Une augmentation de la température de près chauffage de substrat métallique induit des contraintes internes plus fortes à l'interface colle-métal et céramique-colle. Le niveau de ces contraintes croit avec l’accroissement de la température de près chauffage et de l'amplitude des contraintes de mise en services.

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Abstract The results obtained in this study show: -Materials types ceramics metal jointly related to high temperatures generate residual stresses normal and tangential. Low shear stress not analyzed in this work; -The level of these constraints depends on the physical properties of the materials to assemble but also of their geometric characteristic of the temperature of their development. -Residual stresses normal developed thermally set compression ceramic and metal in tension; -The interface between ceramic and metal is the internal stress concentration. From this interface the bimateriau include this as a homogeneous material; -Residual stresses normal and Von Mises depend on the size of the Assembly; -The interposition of a metal joint between the ceramic and metal determines the level of residual stresses in these two materials; -The volume of the metal seal and its nature condition the magnitude of internal stresses in ceramic and metal near interface; -Porcelain fused to metal assemblies stuck to high temperatures induce residual stresses of very low intensities. -L-' the adhesive thickness determines the level and distribution of internal stress induced thermally in the ceramic and metal near the interface. -Added to the constraints of commissioning, the residual stresses of thermal origin may constitute a risk of rupture of the porcelain fused to metal assemblies. This risk is especially high that junctions are developed at high temperatures; -Intensification of the implementation constraints result in the bimateriaux of the most significant constraints; -An increase in the temperature closely heating of metal substrate induced internal constraints stronger interface glue-metal and ceramic-glue. The level of these constraints believes with the increase of the temperature near heating and the amplitude of the constraints of implementation services.