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Limido, Jérôme. Étude de l'effet de l'usinage grande vitesse sur la tenue en fatigue de pièces aéronautiques

Limido, Jérôme (2008). Étude de l'effet de l'usinage grande vitesse sur la tenue en fatigue de pièces aéronautiques.

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Résumé en francais

L'objectif de cette étude est de décrire l'influence des conditions d'usinage grande vitesse sur la durée de vie en fatigue de pièces aéronautiques en alliage d'aluminium 7010. L'approche proposée comporte trois étapes principales. Dans la première étape, un modèle numérique 3D a été développé pour prédire la géométrie 3D de la surface fraisée. Ce modèle prend en compte les défauts de l'outil, les défauts de montage ainsi que la flexion de l'outil due aux efforts de coupe. Les efforts de coupe 3D sont obtenus grâce à un modèle SPH 2D. Cette méthode basée sur une représentation particulaire, donc sans maillage, permet une nouvelle approche de la séparation du copeau. La seconde étape s'attache à déterminer les durées de vie associées aux surfaces numériques obtenues lors de la première étape. L'influence prépondérante de la texture de surface sur la durée de vie en fatigue est représentée par la concentration de contrainte locale qu'elle génère. La troisième étape s'attache à développer l'articulation des deux étapes précédentes pour obtenir un modèle de prédiction de la durée de vie à partir des paramètres d'usinage et des propriétés intrinsèque du matériau de la pièce. Les durées de vie prédites ont été comparées à des mesures issues d'essais de fraisage représentatifs de conditions d'usinage actuelles. L'erreur maximale est d'environ 15% par rapport aux essais. Le modèle ainsi validé a été utilisé dans une première démarche d'optimisation des paramètres d'usinage par rapport à la fatigue. Nous montrons qu'il est, dans certains cas, possible d'assouplir les contraintes des gammes d'usinage tout en conservant la durée de vie désirée.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Salaün, Michel
Ecole doctorale:Mécanique, énergétique, génie civil, procédés (MEGeP)
laboratoire/Unité de recherche :Institut Supérieur de l'Aéronautique et de l'Espace (ISAE)
Mots-clés libres :Usinage - Prédiction durée de vie - Fatigue - Modèle numérique - Méthode SPH
Sujets :Sciences de l'ingénieur
Déposé le :19 Apr 2010 16:53