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1 CETIM - CEntre Technique des Industries Mécaniques 2 IFSTTAR - Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l-Aménagement et des Réseaux 3 LISMMA - Laboratoire d-Ingénierie des Systèmes Mécaniques et des MAtériaux

Abstract : The aim of this thesis is both, to identify the optimal conditions for the application of high frequency hammering and to predict the effects on the fatigue behaviour of treated welded joints. This work is part of a project that aims at proposing an approach, applicable industrially, to enhance the fatigue life of new welded structures. Such a method should also extend the fatigue life of existing structures. The first part of this thesis presents the various effects of hammering based on the results of the literature. In additions, experimental tests are performed, from which a number of recommendations have been implemented. An indirect method is then presented to estimate, using instrumented spherical indentation, the local properties of a weld assembly to model treatment. Two direct numerical methods have also been proposed. The first one enable us to simulate quickly the treatment of high frequency hammering, while the second is used to estimate the possible relaxation of residual stresses generated by the treatment, following fatigue loading. The proposed approach is then applied to various treatment conditions. The comparison between numerical results obtained allows for the evaluation for the main parameters and to identify future tendencies. Finally, further comparisons made with experimental results show a good agreement for the validation of the approach.

Résumé : L-objectif de cette thèse est, à la fois, d-identifier les conditions optimales d-application du martelage à haute fréquence et de pouvoir en prédire les effets sur le comportement en fatigue des assemblages soudés traités. Ce travail s-inscrit dans un projet qui vise, à terme, à proposer une démarche applicable industriellement pour augmenter les durées de vie garanties des structures soudées nouvelles et pour prolonger celles des structures existantes. La première partie de cette thèse présente les différents effets du martelage via des résultats issus de la bibliographie. En compléments, des essais expérimentaux sont effectués, desquels un certain nombre de recommandations ont été déduites. Une méthode dite indirecte est ensuite présentée en vue d-estimer, à l-aide de l-indentation instrumentée sphérique, les propriétés locales d-un assemblage soudé nécessaires à la modélisation du traitement. Deux méthodes numériques directes ont également été proposées. La première permet de simuler rapidement le traitement de martelage à haute fréquence, tandis que la seconde permet d-estimer la relaxation éventuelle des contraintes résiduelles générées par le traitement, sous un chargement en fatigue consécutif. La démarche proposée a été appliquée pour différentes conditions de traitement. La comparaison des résultats numériques entre eux permet d-évaluer l-importance des principaux paramètres et d-identifier certaines tendances. Enfin, les comparaisons complémentaires réalisées avec les résultats expérimentaux montrent une bonne concordance en vue de la validation de la démarche.

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Keywords : high frequency hammering welded assemblies numerical modelling direct method reverse method instrumented indentation finite elements

Mots-clés : martelage à haute fréquence fatigue assemblages soudés modélisation numérique méthode directe méthode indirecte indentation instrumentée éléments finis





Autor: Guénhaël Le Quilliec -

Fuente: https://hal.archives-ouvertes.fr/



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