Assas Recherche | Modélisation de la tenue en fatigue d’essieux ferroviaires issus d’un procédé de forgeage

Modélisation de la tenue en fatigue d’essieux ferroviaires issus d’un procédé de forgeage (Document en Français)

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Version :

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Informations sur les contributeurs

Auteur : Saad (Saad), Sofiane

Saad (Saad), Sofiane

Nom

Saad

Nom de naissance

Saad

Prénom

Sofiane

Nationalité

Date de soutenance : 09-03-2016

Directeur(s) de thèse : Dufrénoy Philippe

Dufrénoy, Philippe

Nom

Dufrénoy

Prénom

Philippe

- Charkaluk Éric

Charkaluk, Éric

Nom

Charkaluk

Prénom

Éric

- Magnier Vincent

Magnier, Vincent

Nom

Magnier

Prénom

Vincent

Etablissement de soutenance : Lille 1

Lille 1

Nom

Lille 1

Laboratoire : Laboratoire de mécanique de Lille (LML)

Laboratoire de mécanique de Lille (LML)

Nom

Laboratoire de mécanique de Lille (LML)

Ecole doctorale : École doctorale Sciences pour l'Ingénieur (Lille)

École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Lille)

Nom

École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Lille)

Informations générales

Discipline : Mécanique, Énergétique et Sciences des matériaux
Classification : Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres : Chaînage numérique, Amorçage de fissures
Mots-clés :

Forgeage - Simulation par ordinateur
Trains à grande vitesse - Essieux - Construction
Acier -- Fatigue - Simulation par ordinateur
Éléments finis, Méthode des
Flexion (mécanique)
Contraintes résiduelles

Résumé : Dans un contexte économique compétitif au niveau des coûts de fabrication et des matières premières utilisées, un procédé innovant de conception et de fabrication des essieux ferroviaires est mis en place. Il consiste à forger des axes creux permettant une réduction significative de la consommation d’acier. Il s’agit d’analyser en quoi ces modifications de conception et de fabrication ont un impact sur la tenue en service et notamment sur la résistance aux sollicitations cycliques pouvant conduire à une rupture par fatigue. Suivant cet objectif, une chaîne numérique a été développée, allant de la simulation du procédé de fabrication jusqu’à l’analyse de la sollicitation cyclique en conditions de service. La première étape est la modélisation du procédé de forgeage afin de prédire les contraintes résiduelles et les déformations plastiques initiales. A partir de cet état de sollicitation, l’opération d’usinage et d’assemblage de la roue sur l’essieu, par frettage, est ensuite simulée afin d’analyser la redistribution des contraintes et des déformations. La dernière étape consiste à obtenir les trajets de sollicitations cycliques issus des sollicitations répétées du service permettant de disposer des données nécessaires pour l’analyse en fatigue. Les difficultés de ce type de simulation résident dans la conservation des états de contraintes et de déformations résiduelles aux différents stades de la simulation et dans la détermination de l’état mécanique stabilisé sous sollicitation cyclique. La méthode développée s’appuie sur la détermination de l’état mécanique asymptotique, permettant d’utiliser un critère de fatigue afin d’évaluer le risque d’amorçage de fissure.

Informations techniques

Type de contenu : Text
Format : PDF

Informations complémentaires

Entrepôt d'origine :

STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises

Identifiant : 2016LIL10050
Type de ressource : Thèse