Objectifs
L'optimisation du comportement en fatigue des structures est intimement liée à la maîtrise des microstructures de coeur et de surface des matériaux constitutifs, pour des tenues en service données.
Les effets de microstructure sur la tenue en fatigue sont complexes et nombreux. Leur compréhension et leur maîtrise font appel à des domaines de compétence multidisciplinaires et nécessitent la mise en place de méthodologies expérimentales et numériques adaptées aux différentes échelles (de la microstructure à la structure). Ces dernières années ont vu le développement de méthodologies expérimentales et numériques à l'échelle de la microstructure qui permettent d'envisager la prise en compte explicite des microstructures et, le cas échéant, des propriétés de surface dans les méthodes de dimensionnement. On pourra citer parmi elles la micro-tomographie 3D ou l'EBSD 3D pour l'identification en volume des caractéristiques microstructurales ou des mécanismes d'endommagement, et le calcul d'agrégats pour accéder aux champs mécaniques locaux.
L'objectif de ces Journées est de faire le point sur les différents aspects relatifs aux relations entre microstructure - procédés - comportement en fatigue d'un point de vue expérimental et numérique. Il s'agira de mettre en évidence ces effets, de présenter les méthodes actuelles permettant la prise en compte de ces relations et de faire un état de l’art des avancées récentes en particulier dans les thématiques suivantes :
- caractérisation expérimentale de la microstructure, de son évolution et de l’endommagement pendant la sollicitation de fatigue (aspects 3D, observation in-situ, tomographie, MEB/MET, etc.),
- impact de l'état de surface et de l’environnement sur l'amorçage et la durée de vie en fatigue (contraintes résiduelles, rugosité, traitements de surface et revêtements de surface, fatigue-corrosion…)
- développement de matériaux à microstructure ou à gradient de propriétés contrôlés,
- création de matériaux "numériques" (reconstruction à partir d'informations expérimentales, analyse statistique ...), le calcul de microstructure et leur utilisation dans un contexte fatigue,
- modèles de comportement et d’endommagement permettant de décrire les phénomènes physiques, tels que l’amorçage et/ou la propagation de fissures,
- méthodes numériques avancées pour le dimensionnement en fatigue.
Tous les types de sollicitations cycliques sont envisagés (fatigue poly-ou oligocyclique, fatigue thermique, etc.). Des exemples d’applications industrielles illustrant les avancées permises par la connaissance de la microstructure et de son évolution sont particulièrement attendus.