Academic literature on the topic 'Essai de traction biaxial'

Over the past years, various studies have been investigated in order to characterize the behavior of composite materials under different multi-axial loading conditions. One of the most used biaxial techniques is the in-plane biaxial test on cruciform specimens. To achieve reliable biaxial failure results, the design of the cruciform specimen presents a crucial part. Previous studies show that there is no well-adapted cruciform geometry for the composite biaxial tests. In this paper, an optimal cruciform specimen has been defined numerically for the composite characterization test. The specimen is composed of two aluminum tabs glued on top and bottom side of the plain-weave glass/epoxy composite. Finite element simulations have been carried out in order to study the influence of the aluminum grade and thickness on the stress distribution in the composite. An experimental validation confirms the failure of the specimen in the central zone under three different biaxial tensile ratios. The experimental strains were evaluated using the digital image correlation method. The traction/traction quadrant of the failure envelop was obtained and compared with different failure criteria. The maximum strain criterion shows a good agreement with the experimental results.

Insights into the mechanical and microstructural status of biological soft tissues are fundamental in analyzing diseases. Biaxial traction is the gold standard approach for mechanical characterization. The state of the art methods for microstructural assessment have different advantages and drawbacks. Small angle light scattering (SALS) represents a valuable low energy technique for soft tissue assessment. The objective of the current work was to develop a bench test integrating mechanical and microstructural characterization capabilities for tissue specimens. The setup’s principle is based on the integration of biaxial traction and SALS analysis. A dedicated control application was developed with the objective of managing the test procedure. The different components of the setup are described and discussed, both in terms of hardware and software. The realization of the system and the corresponding performances are then presented.

Recently, in domestic and foreign practice, shunting and industrial diesel locomotives with hydraulic transmission are replaced by diesel locomotives with electric transmission and the number of axles from 2 to 4, which allows reducing the cost of fuel and repair. Accordingly, the problem arises of creating a biaxial bogie of a shunting diesel locomotive with power transmission, as much as possible unified with a triaxial non-pedestal bogie with a wheel diameter of 1050 mm. The analysis of a possible version of a biaxial shunting diesel locomotive revealed the insufficiency of the existing scientific backlog for a rational choice of design solutions. The need has been established to conduct research on irregularities of access tracks of industrial enterprises to determine the effect of dynamic unloading of diesel locomotive axles on coupling properties and to study its horizontal dynamics by modeling methods with experimental verification of the result on diesel locomotives already produced in order to determine typical options for cross-link nodes between the bogie and the body. For a traction drive with a rigid gear wheel, when assessing the load of nodes under the action of a dynamic moment in the drive, it is impossible to accept the assumption of the shockless nature of the processes in the traction drive and neglect the wheel slippage along the rail, which makes it impossible to correctly model dynamic processes in the drive, and to use previously known empirical regularities for the design of suspension devices for traction electric motors fail according to the layout of the nodes. In order to reduce possible errors in the design of a new individual traction drive for shunting diesel locomotives in conditions of insufficient scientific reserve, it is proposed to choose the option with an elastic gear wheel and suspension with articulated movable links already tested on mainline diesel locomotives that do not have special shock-absorbing elements. Variants of such a suspension are proposed, in which the traction motors are moved relative to the bogie frame with a short length between the axes of the upper and lower hinges, as well as the possibility of its unification with pendulum and spring traverse suspensions. A patent for an invention and two patents for a utility model were obtained for the proposed solutions.

Abstract The paper presents the solution linear elasticity problem for an isotropic plate weakened by a hole and two co-axial cracks. The plate is exerted by uniform traction at infinity. The corresponding 2D problem is solved by the method of Kolosova-Muskhelishvili complex potentials. The method implies reduction of the problem to simultaneous singular integral equations (SIE) for the functions defined the region of the cracks and hole. For particular case the solution the SIE is obtained analytically in a closed form. A thorough analysis of the stress intensity factors (SIF) is carried out for various cases of the hole shape: penny-shaped, elliptical and rectangular.

The paper offered the option to increase safety two-axle vehicles in operational conditions through the use of dynamic brake control systems. It was found that for improving road safety of cars not equipped with ABS, the laws of the sound management of braking forces at the wheels of a single vehicle must take into account not only changes in weight status and the coefficient of traction, but the dynamic change of normal reactions in an operational environment that is possible with the introduction of the braking system board or combined circuit switching circuits.

Muskhelishvili-Kolosov complex stress functions are used to find the stresses and displacements around two-dimensional cavities under plane strain or plane stress. The boundary conditions considered are either uniform pressure at the cavity surface with vanishing stresses at infinity, or a traction-free cavity surface with uniform biaxial compression at infinity. A closed-form solution is obtained for the case where the mapping function from the interior of the unit circle to the region outside of the cavity has a finite number of terms. The area change of the cavity due to hydrostatic compression at infinity is examined for a variety of shapes, and is found to correlate closely with the square of the perimeter of the hole.

Les matériaux composites à fibres continues sont largement utilisés dans la plupart des applications d'ingénierie en raison de leurs propriétés mécaniques spécifiques élevées. Les essais uniaxiaux sont principalement utilisés pour la caractérisation de ces matériaux en raison de leur simplicité et de leur faible coût. Cependant, ces essais ne sont pas adaptés pour caractériser le comportement du matériau soumis à un état de contrainte multiaxiale. Pour mieux caractériser leur comportement, des essais biaxiaux ont été développés. Pam1i les différentes techniques de traction biaxiale, l'essai de traction sur éprouvettes cruciformes est l'une des méthodes les plus connues. Cependant, la difficulté de cette méthode réside dans le choix de la forme de l'éprouvette qui doit présenter une rupture au centre. Dans cette étude, une nouvelle éprouvette cruciforme est définie pour des essais de traction biaxiale d'un composite verre/époxy. Les dimensions finales de l'éprouvette crucifom1e sont définies par une étude paramétrique numérique tout en respectant certaines contrai11tes expérimentales telles que la capacité de la machine de traction biaxiale. Une validation expérimentale est réalisée sur deux tissus de composites verTe/époxy de différentes épaisseurs. Les essais ont été réalisés pour différentes conditions de chargement biaxial. La distribution des déformations dans la zone centrale de l'éprouvette est obtenue à l'aide de la technique de corrélation d'image (DI.C). L'enveloppe à la rupture est tracée et comparée aux prédictions de trois critères à la rupture (Max Stress, Max Stain, et Norris)
Continuous fiber composite materials have become extensively used in most engineering applications due to their high specific mechanical properties. Uniaxial tests are mostly used for the characterization of composite materials because of their simplicity and low cost. However, these tests are not adapted for the characterization of the behavior of these materials subjected to multiaxial stress state. For a better characterization of their behavior, biaxial tests were developed. Among different biaxial testing techniques, the in-plane biaxial testing of cruciform specimen is one of the most known methods. However, the main difficulty of this method is the design of a cruciform specimen that fails in the center. ln this work, a new cruciform specimen is designed for the biaxial tensile testing of plain-weave glass/epoxy composite. The final dimensions of the specimen are defined by a numerical parametric study while respecting some experimental constraints such as biaxial tensile machine capacity. An experimental validation is performed on two plain-weave glass/epoxy composites with different thicknesses. The tests were performed under different biaxial loading conditions. The strain distribution in the central zone of the specimen are obtained using the Digital Image Correlation (DIC) technique. The failure envelop is generated and compared to the predictions of three failure criteria (Max Stress, Max Stram, and Norris)

Les procédés de mise en forme des tôles métalliques sont largement utilisés dans l’industrie mécanique. La simulation numérique des opérations de mise en forme nécessite une caractérisation précise des modèles de comportement rhéologique des matériaux. Dans de nombreuses opérations de mise en forme des tôles métalliques telle que l’emboutissage, l’hydroformage, …, de grandes déformations et des vitesses de déformations dites intermédiaires peuvent être atteintes sous des états biaxiaux de déformation ou de contrainte. L’objectif de ce travail est de montrer le potentiel de l’essai de traction bi-axiale pour caractériser l’écrouissage des tôles métalliques pour de grandes déformations et dans une gamme de vitesse de déformation dite intermédiaire. A partir de simulations numériques, une forme optimale d’éprouvette en croix, permettant d’atteindre 30% de déformation plastique équivalente dans la zone centrale de l’éprouvette sous un chargement équibiaxial, a été proposée. Par la suite, des essais quasi-statiques et dynamiques de traction bi-axiale ont été réalisés sur la forme d’éprouvette proposée à partir d’une machine dédiée d’essais servo-hydraulique à quatre vérins. Dans un premier temps, le matériau choisi est un alliage d’aluminium AA5086 ne présentant pas de dépendance à la vitesse de déformation. Les déformations expérimentales sont déterminées à partir de la technique de corrélation d’images. L’écrouissage isotrope de différents modèles est identifié à partir d’une procédure inverse basée sur une modélisation éléments finis de l’essai de traction biaxiale. Trois critères de plasticité (Mises, Hill 48 et Bron et Besson) ont été successivement utilisés pour l’identification des paramètres des lois d’écrouissage. Les résultats obtenus montrent d’une part que la modélisation est très sensible au critère de plasticité choisi, et d’autre part que le critère de Bron et Besson permet d’obtenir une très bonne corrélation entre les courbes d’écrouissage identifiées à partir de l’essai bi-axial et de l’essai uni-axial. Pour les tests dynamiques bi-axiaux, les phénomènes de résonance du dispositif mécanique, générés à l’impact initial de début d’essai et matérialisés par de fortes oscillations du signal d’effort, sont atténués par l’interposition d’un élément en élastomère dans le système d’ancrage de chaque bras de l’éprouvette. Pour finir, la méthodologie d’identification proposée est appliquée à la caractérisation du comportement viscoplastique d’un acier dual phase DP600. Les courbes d’écrouissage identifiées à partir des essais bi-axiaux ont été comparées à celles obtenues par des essais uni-axiaux pour une gamme de vitesse de déformation allant de 10- 3s-1 à 101s-1. Le DP600 présente une même sensibilité à la vitesse de déformation quelque soit la sollicitation, uni-axiale ou bi-axiale. Les lois d’écrouissage de Ludwick et de Voce, identifiées jusqu’à 30% de déformation plastique équivalente sur la base de données expérimentales constituées des essais bi-axiaux, sont relativement proches. Les différences observées entre ces courbes d’écrouissage et celles identifiées à partir des essais de traction uni-axiaux montrent tout l’intérêt de l’essai de traction bi-axiale sur éprouvette en croix
Sheet metal forming processes are widely adopted to produce panels, tubes, profiled parts in manufacturing industry. The numerical simulation of the forming processes requires accurate constitutive models of material. In many sheet metal working operations such as stamping, hydroforming, …, large strains and intermediate strain rates can be reached under biaxial strain or stress states. The objective of this work is to show the potential of the biaxial in-plane tensile test to characterize the hardening behaviour of metal sheets up to large strain levels. By numerical investigation, an optimal cruciform shape is designed to obtain large equivalent plastic strain, up to 30%, at the central zone under equi-biaxial strain path. As expected, the initial cracks of tested specimens are always observed at the central zone. Then, quasi-static and dynamic biaxial tensile tests on in-plane cross specimens have been performed on a dedicated servo-hydraulic machine. These biaxial tensile tests have been carried out on aluminium alloy AA5086 to validate the identification methodology of hardening behaviour under biaxial loading. This alloy has been chosen since its hardening behaviour is not dependent on the strain rate. Digital Image Correlation (DIC) technique is used for strain measurement. The parameters of isotropic hardening models are identified by inverse analysis based on the finite element model of the biaxial tensile test. Three yield criteria of Mises, Hill48 and Bron and Besson are compared for the parameter identification of different hardening laws. It is shown that the hardening law identified by biaxial test is precise only if an appropriate yield function is preliminarily determined. The biaxial flow stress curve identified with Bron and Besson yield function have been found in good agreement with the experimental flow stress curve obtained from uniaxial tensile tests. For biaxial tests at intermediate strain rates, damping layers are adopted to reduce oscillations on force versus time curves. The comparison of flow stress curves, identified from quasi-static and dynamic biaxial in-plane tensile tests on the non strain rate-dependent material AA5086, validates the identification methodology of strain-rate dependent hardening models. Finally, the proposed methodology is applied to the hardening characterization of a strain-rate dependent Dual Phase steel DP600 at room temperature. Identified biaxial flow stress curves have been compared with uniaxial ones for different strain rates ( . = 10-3s-1, 10-1s-1 and 101s-1). DP600 steel exhibits the same positive strain rate sensitivity for uniaxial and biaxial strain states. The biaxial flow stress curves identified on the basis of Ludwick and Voce hardening models are close, up to equivalent plastic strains of 30%. The benefits of the proposed methodology, based on a biaxial in-plane tensile test carried out on cross specimen, are clearly shown since the hardening behaviour identified in this case for large strains (up to 30%) is very different from the one identified from uniaxial tensile test on a smaller strain range

L’évaluation de la résistance probable des éléments dissipatifs d’énergie sismique lors du dimensionnement parasismique des charpentes d’acier au Canada repose sur la limite élastique probable de l’acier. Les taux de déformation élevés dans les éléments dissipatifs au cours d’un tremblement de terre ont pour effet d’augmenter la limite élastique de l’acier dans ces éléments. Le comportement dynamique de l’acier étudié par le biais d’essais uniaxiaux conventionnels ne permettent pas nécessairement de valider le comportement d’un élément dissipateur d’énergie sismique pouvant être sollicité selon deux dimensions. Les cadres contreventés excentriques, où le lien ductile subi des déformations biaxiales par les effets combinés du cisaillement et de la flexion en est un exemple. Le projet de recherche présenté dans ce mémoire de maîtrise vise à évaluer l’effet du taux de déformation sur la limite élastique de l’acier structural de grade 350W lors de sollicitations impliquant un état planaire de contrainte. La conception d’une éprouvette cruciforme optimale en acier basée sur des recommandations proposés dans la littérature et sur des analyses par éléments finis a été effectuée. Six essais de traction uniaxiaux et quatre essais de traction équibiaxiaux sur éprouvettes cruciformes ont été réalisés à différents taux de déformation entre 0.0001/sec et 2.4/sec. Durant ces essais, les déformations moyennes à travers la partie centrale des éprouvettes ont été mesurées par un système de potentiomètre conçu dans le cadre de ce projet. Quatre essais biaxiaux sur éprouvettes cruciformes selon des rapports de déformation distincts ont également été réalisés à un taux de déformation quasi-statique. Chaque essai a été simulé numériquement à l’aide d’un modèle éléments finis dans lequel la limite élastique a été calibrée afin de reproduire le comportement observé lors des essais. Le critère d’écoulement plastique de Von Mises ainsi qu’une formulation d’écrouissage non-linéaire ont été adoptés lors des analyses numériques. Les modèles calibrées ont permis de déterminer la limite élastique dynamique observée lors de chaque essai. Les résultats des analyses confirment que la limite élastique de l’acier augmente en fonction du taux effectif de déformation. Sept lois de prédiction de la limite élastique de l’acier ont été étudiées. Trois lois ont permis de représenter la limite élastique dynamique de l’acier testé dans la plage des taux de déformation étudiée. La loi qui semble la mieux adaptée à être implémentée dans un logiciel de modélisation a été identifiée. La loi de Drysdale et Zak utilisé dans le logiciel ADINA ne permet pas d’évaluer correctement le comportement dynamique observé lors des essais impliquant un taux élevé de déformation. Une étude numérique préliminaire sur le lien ductile est également présentée dans ce mémoire.

Ce travail concerne l'étude théorique et expérimentale du comportement plastique anisotrope des métaux en déformation finie. Dans la partie théorique, une nouvelle formulation des critères quadratiques et cubiques est proposée. L'intérêt fondamental de cette formulation est d'être intrinsèque lorsque le critère présente l'anisotropie la plus générale. Chaque coefficient du critère possède une signification physique simple, liée à la notion d'intensité d'anisotropie. Les effets de ces coefficients sur la forme de la surface seuil sont découplés, ce qui permet notamment de relier la distorsion de la surface seuil uniquement aux coefficients cubiques. A partir de cette formulation, une modélisation de l'écrouissage est ensuite proposée. Elle permet de prendre en compte l'influence de la nature de la sollicitation et l'effet de l'anisotropie induite au cours de l'histoire du chargement. Cette approche théorique, qui définit un ensemble de fonctions d'écrouissage élémentaires, a donné de bons résultats lors de la modélisation de l'écrouissage anisotrope observé expérimentalement pour une limite élastique définie par un fort et un faible offset. Dans la partie expérimentale, des résultats originaux en traction biaxiale ont été obtenus. Cette étude a nécessité la mise en œuvre et le développement d'une presse de traction biaxiale directe et l'emploi d'une éprouvette cruciforme optimisée. Le comportement irréversible d'une tôle laminée en alliage d'aluminium a été caractérisé au cours de chargements radiaux et complexes. L'écrouissage anisotrope obtenu avec une limite élastique définie par un faible offset est similaire à celui observé dans de nombreuses études en traction-torsion : écrouissage cinématique prépondérant et distorsion importante des surfaces seuils. Ces dernières peuvent être très précisément décrites par un critère cubique simplifié issu de la nouvelle formulation intrinsèque. Les symétries de la tôle engendrées par le procédé de laminage agissent principalement, et de manière conséquente, sur les modules d'écrouissage. Les effets du rapport entre la partie isotrope et déviatoire de la sollicitation a été mis en évidence. Ce paramètre joue un rôle essentiel sur la contribution de l'écrouissage anisotrope dans l'écrouissage global et sur la valeur du module d'écrouissage global.

L'objet de ce travail est le developpement et la mise au point de methodes mathematiques et numeriques, ainsi que de techniques experimentales, pour optimiser les essais biaxiaux en double traction sur les metaux lamines anisotropes, et obtenir ainsi des donnees experimentales realistes et fiables pour l'identification correcte des lois de comportement de ces materiaux. Pour la realisation correcte des essais biaxiaux, un programme d'asservissement pour une machine d'essais biaxiale directe, permettant le pilotage des essais a partir des donnees mesurees en temps reel, a ete concu et mis en uvre. De plus, la technique du montage des eprouvettes en rotules ponctuelles a ete adaptee aux essais biaxiaux hors-axes et, pour la premiere fois, une machine d'essais biaxiale est equipee de cette nouvelle technique. Un interet particulier de ce travail porte sur la definition de la meilleure geometrie des eprouvettes pour les essais biaxiaux directs, a l'aide de simulations numeriques en elements finis. A cette fin, un critere mathematique d'optimisation et le modele numerique correspondant ont ete developpes pour l'optimisation de la geometrie des eprouvettes cruciformes, en considerant des materiaux elastiques isotropes, elastiques anisotropes, et elastoplastiques isotropes avec ecrouissage isotrope dans le cadre des grandes deformations. Enfin, un programme experimental a ete realise pour des toles en alliage d'aluminium et en acier doux, dans le but de demontrer la validite et les performances des methodes et techniques proposees

L'objectif de ce travail est d'identifier et de modéliser, d'un point de vue essentiellement expérimental, le comportement mécanique d'un Béton Fibré à Ultra Hautes Performances (BFUHP) sollicité en traction biaxiale. Les BFUHP sont des matériaux de résistance à la compression supérieure à 150 MPa, et pouvant aller jusqu'à 250 MPa. L'utilisation de fibres dans ces matériaux permet d'obtenir un comportement ductile en traction. Dans un premier temps, le comportement des Bétons classiques et des Bétons de Fibres Métalliques (BFM) sous différentes sollicitations uniaxiales et biaxiales est présenté. Ensuite, le comportement expérimental des BFUHP est abordé au travers d'une campagne d'essais en traction uniaxiale. La répartition des fibres dans les éprouvettes testées est étudiée à l'aide de deux méthodes de comptage de fibres : l'analyse d'images et les mesures de champ magnétique. La pertinence et les performances de ces deux techniques sont évaluées. Une éprouvette cruciforme en BFUHP a été conçue. Des essais de traction biaxial ont été ainsi réalisés sur la machine traxiale ASTREE du LMT à partir d'un protocole expérimental original qui comprend l'utilisation d'un dispositif de corrélation d'images numériques pour l'obtention de champs de déplacement et la mesure de déformations. Les déformations maximales obtenues avant fissuration sont comparées à celles rapportées dans la littérature sur des matériaux béton et béton hautes performances. Les résultats expérimentaux permettent de proposer un critère de fissuration pour ce type de matériau sollicité en bitraction. Enfin, les résultats expérimentaux sont comparés à ceux obtenus en utilisant un modèle d'inclusion d'Eshelby à deux échelles, dont les principales caractéristiques sont présentées.

Les procédés de mise en forme des tôles minces sont largement utilisés dans l'industrie. L’utilisation optimale des alliages légers ou des aciers à haute résistance, propices à des économies d’énergie dans le domaine des transports, nécessite une connaissance approfondie de leurs limites de formabilité. Classiquement, la formabilité d’une tôle est caractérisée par l’apparition d’une striction localisée. Cependant, pour des chargements spécifiques (chemins de déformation complexes ...), la rupture caractérise la formabilité du matériau, la courbe limite de formage à rupture (CLFR) plutôt que celle à striction (CLFS) doit alors être considérée. Pour identifier la CLFS et la CLFR pour des chemins de déformation linéaires et non-linéaires, les méthodes conventionnelles requièrent différents dispositifs expérimentaux et différentes formes d'éprouvette pour atteindre une large gamme de chemins de déformation. L'essai de traction biaxiale, associé à une éprouvette cruciforme, est possible pour la réaliser. De plus, le changement de chemin est activé au cours de l’essai, sans déchargement. Le premier objectif de cette étude est de montrer que l'essai de traction biaxiale, associé à une forme unique d'éprouvette cruciforme, permet de tracer la CLFS et la CLFR pour plusieurs chemins de déformation, qu’ils soient linéaires ou non-linéaires. En premier lieu, des essais ont été réalisés sur des tôles d’alliage d’aluminium 5086 (épaisseur initiale de 4 mm) à partir d’une forme d’éprouvette déjà proposée au laboratoire. Une nouvelle forme d'éprouvette cruciforme a été proposée pour des tôles moins épaisses (2 mm), plus répandues. Cet éprouvette a été validée pour étudier la formabilité d’un acier dual phase DP600 pour plusieurs chemins de déformation. Le deuxième objectif est de discuter la validité de critères classiques de rupture ductile. Pour les deux matériaux, un critère a finalement été identifié pour prédire assez précisément les résultats expérimentaux
Sheet metal forming is very common in industry for producing various components. The optimal use of light alloys or high strength steels in transportation for energy economy, requires in-depth analysis of their formability. Usually, the formability of sheet metal is controlled by the onset of localized necking. However, under specific loadings (complex strain paths...), fracture characterizes the formability and the forming limit curve at fracture (FLCF) instead of the forming limit curve at necking (FLCN) should be considered. For identifying FLCN and FLCF under linear and non-linear strain paths, conventional methods require different experimental devices and geometrical specifications of specimen to cover a wide range of strain paths. However, using the in-plane biaxial tensile test with just one shape of cruciform is sufficient for that, even changes of strain path without unloading can be made during the test. The first objective of this study is to show that the in-plane biaxial tensile test with a single type of cruciform specimen permits to investigate the FLCN and FLCF of sheet metals under different linear and non-linear strain paths. Firstly, the forming limit strains at fracture of AA5086 sheet (t=4 mm) under linear and non-linear strain paths have been characterized, by testing an existed dedicated cruciform specimen. Thinner sheet metals are often used in industry, so a new shape of cruciform specimen with an original thickness of 2 mm was proposed. This specimen is successfully used to investigate the formability of DP600 sheet under linear and two types of non-linear strain paths. The second objective is to discuss the validity of commonly used ductile fracture criteria to predict the onset of fracture. Some ductile fracture criteria were used to produce numerical FLCFs for AA5086 and DP600 sheet. Finally, for the two tested materials, it is possible to find a criterion to predict the experimental FLCFs for either linear or non-linear strain paths

Ce memoire concerne la mise au point d'une methode experimentale capable d'induire un etat de contraintes biaxial dans des plaques minces en materiaux composites et une reflexion et analyse sur le comportement endommage des composites smc. Le principe de la methode consiste a soumettre une plaque a l'action unilaterale d'un fluide sous pression. On obtient un etat de contraintes binormal, dont le rapport des contraintes principales varie avec les conditions d'encastrement: circulaire ou elliptique. Dans un premier temps, nous evoquons la necessite d'essais multiaxiaux pour mieux comprendre le comportement mecanique des materiaux composites. On presente brievement quelques techniques employees a cette fin. On presente ensuite, la methode de gonflement d'un point de vue theorique et on discute des problemes rencontres et de leurs solutions pendant la mise au point. Dans la deuxieme partie, on developpe des points particuliers de la mecanique de milieux continus endommages, qui serviront de base a la modelisation que nous proposons. Cette derniere est fondee sur l'utilisation d'une variable interne, qui represente l'endommagement et sur un critere seuil, qui fournit sa cinetique. On utilise ainsi les resultats des essais biaxiaux et des essais de traction simple pour valider le modele

Nous évaluons les aciers inoxydables ferritiques (AISI 441, AISI 444, et Crofer 22 APU) pour leur application comme éléments d'interconnexion électrique dans les SOFCs. Nous nous sommes focalisés sur la cinétique de croissance, la résistance surfacique de contact (ASR) et l'adhérence des couches d'oxyde thermique développées entre 700 et 900°C. La nuance AISI 441 a été sélectionnée comme étant compétitive pour cette application mais il est nécessaire d'améliorer l'ASR de cette dernière. Nous avons ensuite évalué l'influence de diverses modifications de surface de cette nuance en utilisant un dépôt de Ti, de TiO2 ou TiN obtenu par un PVD magnétron. Comme envisagé, nous observons que la conductivité de l'oxyde est améliorée, sans que les autres propriétés ne soient trop dégradées. Considérant l'ensemble des résultats, AISI 441 avec un dépôt de TiN est considéré comme la solution optimisée pour l'utilisation de cette nuance comme matériau d'interconnexion électrique
Ferritic stainless steels (AISI 441, AISI444, and Crofer 22 APU) were evaluated for the application as interconnects in SOFCs. The interested properties studied were growth kinetics, area specifie resistance (ASR) and adhesion of oxide scales formed on the steels ln the temperature range 700-900°C. The AISI 441 was selected as the competitive grade for this application, but it seemed necessary to improve its ASR. The further work was then to evaluate the influence of coatings on this property, with Ti, TiO2 and TiN deposition on AISI 441 by the magnetron sputtering technique. As supposed, doping of the chromia scale by titanium increased ASR without degrading the other properties to a negative extent. Basing on investigated properties, it was concluded that TiN-coated AISI 441 exhibited the best optimised properties to be applied as SOFCs interconnect

La mise en forme à chaud et à froid des aciers est étudiée avec deux types d'expérimentations : les essais à hautes températures des aciers juste après leur solidification et les essais à température ambiante des aciers phosphates. Le premier type d'expérimentation consiste à mener un essai de compression ou de traction à vitesse de traverse constante sur des éprouvettes, cylindriques pour l'essai de compression et axisymétriques à entaille circulaire pour l'essai de traction, en acier solidifie in situ. Il s'agit a partir des données expérimentales de caractériser le comportement de l'acier solidifie in situ teste. Une procédure d'essai est donc proposée et des modélisations analytiques permettent, d'une part, de déterminer le comportement élasto-thermo-viscoplastique de l'acier solidifie et, d'autre part, d'évaluer les contraintes et déformations caractéristiques dans les zones de l'éprouvette d'essai propices a l'apparition de criques. La comparaison des résultats obtenus analytiquement et par éléments finis, pour des essais de référence sur deux types d'acier, montre que les analyses proposées sont suffisamment précises pour identifier efficacement le comportement de l'acier solidifie situ. Le deuxième type d'expérimentation consiste à mener un essai d'indentation rotation sur une éprouvette cylindrique revêtue d'une ou plusieurs couches de frottement en phosphate ou stéarate de zinc. La spécificité du contact indenteur éprouvette durant la phase d'indentation de l'essai requiert une modélisation adéquate pour étudier le comportement de l'éprouvette sous la zone de contact. Un modèle par éléments finis local au contact est donc construit et des calculs sont menés pour des cas typiques de revêtements phosphates. Ce modèle par éléments finis s'avère apte à déterminer efficacement les répartitions de contraintes et de déformations dans l'éprouvette et il est ainsi opérationnel pour prédire l'efficacité du revêtement sans procéder à l'expérimentation.

Shaker table vibration testing is nothing new for electronic components. Such environmental tests are most often conducted in a sequential uniaxial setup, where the test article is sequentially rotated and excited along three different orthogonal orientations. While sequential axis testing does excite modes in all three directions sequentially, it does not quantify or qualify how modes along different axes interact with one another when excited simultaneously. Traditional linear dynamics does not predict any cross-axis interactions between different spectral modes in vibrating structures, but this has long been suspected to be an oversimplification for many cases. The authors demonstrated this in a previous experiment, in which printed wiring assemblies (PWAs) of the same design were subjected to sequential uniaxial and simultaneous biaxial excitations. Boards undergoing bi-axial excitation suffered fatigue damage accumulation rates much higher than the superposition of damage rates from sequential uniaxial tests. Even as far back as 2010, the military added multi degree of freedom (MDoF) vibration tests to their 810G standard — so MDoF testing is rapidly gaining traction in the accelerated stress testing community. The cost of performing MDoF vibration durability testing can be significant, so an important technical issue turns into identifying when MDoF testing is necessary, and when single degree of freedom (SDoF) testing is sufficient. This study addresses this issue using a combination of mathematical models and FEA simulations. It is intuitively obvious that larger and more massive circuit components are more susceptible to these nonlinear cross-axis interactions, especially as the excitation levels become significant; however our long term goal is to quantify the effects of such parameters on the nonlinear interactions. The focus of the study is a simple beam with a tip mass — representing a circuit component with leads for mounting to the printed wiring board (PWB). The study also considers the effect of the PWB dynamics on the mechanical response of the circuit element, as it undergoes worst case excitation. The effects of several parameters are investigated, including component properties (e.g. mass, and height) as well as bi-axial excitation conditions (eg. frequency, relative phase and amplitude).