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【24h】

ETUDE PAR MICROTOMOGRAPHIE DE LA NOCIVITE DE LA POROSITE SUR LA TENUE EN FATIGUE DE PIECES EN AL-Si9Cu3

机译：Al-Si9Cu3零件疲劳保持的有害孔隙的显微照相

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La tenue en fatigue d'alliages de coulee est influencee par plusieurs facteurs propres au materiau utilise et aux conditions de sollicitation. Parmi les premiers, la porosite, en competition avec l'espacement interdendritique et la presence eventuelle de precipites, joue un role non negligeable. L'objectif de cette etude est quantifier la nocivite des pores sur la duree de vie de pieces en Al-Si9Cu3 mises en forme par coulee sous pression. La demarche experimentale repose sur la caracte-risation non destructive par microtomographie X d'eprouvettes de fatigue, qui sont ensuite testees en traction cyclee. Les donnees microtomographiques sont traitees de maniere a segmenter l'eprouvette initiale en deux constituants, la matrice et les pores. La geometrie et la repartition des pores sont analysees de maniere individuelle et statistique. L'image volumetrique segmentee est par ailleurs utilisee comme donnee d'entree pour une analyse par elements finis. Cette analyse basee sur un calcul elastique permet de mettre en evidence les zones de concentrations de contraintes. Une technique de maillage raffine des pores a ete developpee a cette occasion. La distribution spatiale de la contrainte equivalente de Von Mises se presentant sous la forme d'un champ scalaire, elle est exportee sous forme d'une image volumetrique manipulable avec les memes outils que ceux utilises pour les images tomographiques. A chaque pore sont ainsi associees une contrainte de Von Mises et une zone d'influence, qui sont ensuite relies aux parametres geometriques et morphologiques du pore et/ou de son voisinage. Cette approche experimentale et numerique met en evidence une forte correlation entre la contrainte developpee aux abords des pores et leur volume, ainsi que, dans une moindre mesure leur distance minimale a la surface de l'eprouvette. La concentration de contrainte permet en outre de predire la zone d'amorcage de la fissure.
机译：铸造合金的疲劳强度受所用材料和应力条件的若干因素影响。在前者中，孔隙度与树突间间距和可能存在的沉淀物竞争，起着不可忽略的作用。这项研究的目的是量化在压力作用下成型的Al-Si9Cu3零件在整个使用寿命中孔的危害性。实验方法是基于疲劳试件的X射线显微照相技术的无损表征，然后在循环牵引中进行测试。以这样的方式处理显微断层图像数据，以将初始样本分成两个部分，即基质和孔。分别对孔的几何形状和分布进行统计分析。分割的体积图像还用作有限元分析的输入数据。这种基于弹性计算的分析可以突出显示应力集中的区域。在这种情况下，开发了一种细孔网格技术。等效冯·米塞斯应力的空间分布以标量场的形式表示，并以体积图像的形式导出，可以使用与断层图像相同的工具来处理。冯·米塞斯应力和影响区域因此与每个孔关联，然后将它们与孔和/或其附近的几何和形态参数关联。这种实验和数值方法强调了在孔周围产生的应力与孔的体积之间以及与孔之间的最小距离（在较小程度上）之间的密切关系。应力集中还可以预测裂纹的起始区域。

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