En s'appuyant sur l'équipement m - 6000 de mesure et de contrôle de Kyle, résolvez conjointement le puzzle de propagation de fissure de fatigue d'alliage à haute température

Cet article développe une étude systématique du comportement de propagation des fissures de fatigue sous l'effet d'un couplage à haute température (650 ° c) avec une surcharge pour le matériau clé gh4169 alliage à haute température à base de nickel pour les composants d'extrémité chaude de l'aérospatiale. L'auteur adopte un système de corrélation d'image numérique tridimensionnelle à objectif unique à double prisme combiné à un type électromagnétique de haute précision contrôlé par KyleEssais mécaniques dynamiquesLe système, a développé une nouvelle méthode d'appariement synchrone de l'image avec la charge de fatigue et a proposé une stratégie hybride combinant polynôme incrémental avec la méthode sécante, améliorant considérablement la précision du calcul de la vitesse de propagation des fissures de fatigue. En introduisant ce nouveau paramètre de taux d'ouverture des fissures, le système a analysé la loi de variation de l'effet de fermeture des fissures pour différents rapports de contraintes (R = 0,1 vs r = 0,5).

Les résultats de l'étude montrent que les fissures de fatigue se propagent plus rapidement et que les effets retardés dus à la surcharge sont plus importants dans des conditions de rapport de contraintes plus faible (R = 0,1); L'effet de fermeture des fissures est évident à R = 0,1 et disparaît presque à R = 0,5. De plus, après application d'une surcharge monomodale, l'effet de fermeture de la fissure est fortement inhibé au stade initial, mais son effet revient progressivement au niveau de pré - surcharge au fur et à mesure que la fissure traverse la zone plastique induite par la surcharge.

Montrant la disposition globale du système d'essai de fatigue à haute température adopté par l'Institut, le système d'essai mécanique dynamique électromagnétique de Kyle mesure et contrôle est l'équipement de chargement de base, combiné avec un four à haute température personnalisé et un appareil d'acquisition d'images numériques tridimensionnelles à objectif unique biprisme, pour construire une plate - forme d'essai de fatigue à haute température complète. Le système permet une synchronisation précise de la charge de fatigue avec des mesures de déformation sur tout le champ dans un environnement à haute température de 650 ° C, fournissant une base expérimentale fiable pour étudier le comportement de propagation des fissures à haute température.

Les images d'échantillons étirés compacts acquises par le système 3D DIC de BSL ont été présentées avec une peinture blanche mate résistante aux hautes températures appliquée sur la surface de l'échantillon pour former des taches aléatoires, un traitement qui garantit que des données d'analyse DIC de haute qualité peuvent être obtenues tout en assurant un contrôle de charge précis avec La machine d'essai Kyle Meter & Control.

Les spectres de charge cyclique en conditions de charge d'amplitude constante par rapport à une surcharge monomodale (rapport de surcharge de 1,7) obtenue par le système de mesure et de contrôle de Kehl pour des rapports de contraintes r = 0,1 et r = 0,5, respectivement, sont donnés. La précision et la stabilité du contrôle de charge fournissent une garantie fiable pour l'étude de l'impact de différents historiques de charge sur la propagation des fissures.

Le processus d'identification de l'emplacement d'une fissure est illustré en comparant les images des trajectoires de fissure à charge maximale pour trois périodes de mesure adjacentes. L'image intermédiaire est la topographie de la fissure de la période courante, la morphologie de la fissure de la période antécédente respectivement supérieure et inférieure, qui peut être localisée avec précision par comparaison, fournissant une base pour la disposition ultérieure de l'extensomètre de déplacement virtuel.

Cette étude a révélé en profondeur la loi d'influence de l'alliage à haute température à base de nickel gh4169 sur le comportement de propagation des fissures de fatigue dans des conditions de température élevée de 650 ° C avec différents rapports de contraintes et une surcharge monomodale à l'aide du système d'essai de mécanique dynamique électromagnétique de type Kele. La fiabilité et la précision des données expérimentales fournissent un support technique important pour comprendre les mécanismes de dommages par fatigue des alliages à haute température à base de nickel dans des conditions de service.