Vendredi 22 juin dernier, Yahui Zhang, doctorant à l'U2IS au sein de l'unité de mécanique, a soutenu sa thèse intitulée "Fatigue à faible nombre de cycles des matériaux à mémoire de forme".
Composition du jury
- Professeur Günay ANLAS, Bogaziçi University, Examinateur
- Professeur Tarak BEN ZINEB, Université de Lorraine, Rapporteur
- Directeur de recherché, Eric CHARKALUK, Ecole Polytechnique, Examinateur
- Professeur Jean-Baptiste LEBLOND, Université Pierre et Marie Curie, Examinateur
- Professeur Etienne PATOOR, Georgia Tech-Lorraine, Rapporteur
- Professeur Petr SITTNER, Institute of Physics ASCR, Examinateur
- Professeur Ziad MOUMNI, ENSTA ParisTech, Directeur de thèse
Résumé de la thèse
Dans cette thèse, nous proposons une analyse globale multi-échelles de la fatigue à faible nombre de cycles des matériaux à mémoire de forme (MMF). Dans un premier temps, une large campagne d’essais a été menée pour différents chargements thermomécaniques comprenant des tests de fatigue sous contrainte et déformation imposée et pour différentes fréquences de chargement. A partir des résultats des essais, un critère de fatigue, basé sur l’énergie de déformation, a été développé; on montre que l’énergie de déformation est un paramètre pertinent pour prédire la fatigue des MMF en tenant compte du couplage thermomécanique et du type de chargement : contrainte ou déformation imposée. Ensuite, en prenant appui sur la répartition de l’énergie de l’hystérésis en dissipation et énergie stockée, on avance une interprétation physique du mécanisme de la fatigue des MMF. Dans la troisième partie, on propose une modélisation multi-échelles de l’initiation des fissures de fatigue dans les MMF à partir de la notion de plasticité de transformation (PlTr). Dans ce cadre, on montre que la fatigue de MMF est contrôlée par la (PlTr) et que la température maximale lors de la transformation de phase est le paramètre à retenir pour prédire la rupture par fatigue des MMF. Le modèle permet également de prédire le lieu d’initiation des premières fissures de fatigue. Enfin, un procédé – fondé sur l’«éducation» des MMF – permettant d’améliorer la résistance à la fatigue est proposé.