Morphologie des GPRs responsables de la fissuration (matière CM1-B)

Les éprouvettes CM1-B montrent une sensibilité marquée à la présence de GPRs lors d’une sollicitation en fatigue, le présent chapitre portera donc essentiellement sur cette configuration matière.

Une première approche a consisté à isoler les GPRs responsables de la fissuration pour chacune des éprouvettes CM1-B afin d’en étudier les principaux paramètres morphologiques (hauteur, largeur, longueur, volume). La figure V.7 présente l’évolution de ces paramètres en fonction de la contrainte maximale de fatigue appliquée.

Chapitre V. Influence des GPRs sur la tenue en fatigue




Figure V.7: Evolution a) de la hauteur - b) de la longueur et de la largeur des GPRs identifiées comme responsables de la fissuration en fatigue en fonction de la contrainte maximale de fatigue appliquée pour chacune des éprouvettes CM1-B analysées.

particulière ne se dessine à l’observation des courbes de cette figure. Une comparaison entre les différentes éprouvettes est cependant délicate car chacune d’entre elles présente, a priori, une distribution de défauts différente. Dans ce qui suit, nous nous sommes donc efforcés de situer ces dits défauts responsables de l’amorçage de fissures ayant mené à rupture au sein de la distribution de GPRs de chacune des éprouvettes considérées. La figure V.8 présente les résultats de cette analyse vis-à-vis des différents paramètres morphologiques des GPRs : longueur (figure V.8 a et b), largeur (figure V.8 c et d) et hauteur (figure V.8 e et f).

Pour une meilleur lisibilité, cette figure peut être scindée suivant deux types de représen-tation : la première, via les graphes a), c) et e), propose, pour chacune des éprouvettes de fatigue CM1-B et chacun des paramètres morphologiques, la valeur moyenne de toutes les GPRs, l’écart-type associé, la valeur maximale rencontrée ainsi que la valeur du paramètre pour la GPR responsable de la fissuration. Il est important de noter qu’une telle représentation ne prend pas en compte le lieu de fissuration proprement dit (en pied de GPR ou à coeur). La seconde représentation adoptée concerne les graphes b), d) et f). Ces derniers permettent un positionnement de la GPR responsable de la fissuration dans la fonction de répartition équivalente pour chacune des éprouvettes de fatigue et chacun des paramètres morphologiques. Plusieurs informations importantes peuvent être tirées de l’analyse de ces différents gra-phiques :

• Les GPRs à l’origine de la fissuration ne sont pas nécessairement celles possédant les para-mètres morphologiques les plus importants. En effet, seules 5 des 13 éprouvettes présentent une fissuration au niveau d’une GPR dont au moins un de ses paramètres morphologiques possèdent la valeur maximale rencontrée sur l’éprouvette. Pour 2 d’entre elles, ce constat se vérifie à la fois sur les paramètres hauteur et longueur de la GPR (respectivement CM1-B

Chapitre V. Influence des GPRs sur la tenue en fatigue 







  



  


 

 
  


 

 
  


 

 

Figure V.8: Représentation des données relatives à la longueur (a et b), la largeur (c et d) et la hauteur (e et f ) des GPRs responsables de la fissuration vis-à-vis de la population de GPRs présentes en surface de chacune des éprouvettes de fatigue - Les figures a), c) et e) exposent les données brutes en fonction des valeurs moyennes et maximales respectives rencontrées en surface des éprouvettes - Les figures b), d) et f ) positionnent les GPRs incriminées dans leur fonction de répartition respectives en fonction de la contrainte de fatigue appliquée.

Chapitre V. Influence des GPRs sur la tenue en fatigue

(1) et CM1-B (6)).

• Les valeurs des GPRs associées à la fissuration en fatigue possèdent tout de même très majoritairement des dimensions supérieures à la moyenne des GPRs et ce, quel que soit le paramètre considéré. Seules certaines éprouvettes (4 sur 13) présentent une fissuration au niveau de GPRs dont les dimensions sont proches de la moyenne des GPRs (±

l’écart-type). Il est alors intéressant de noter que ceci est observé pour le paramètre largeur des GPRs.

• Les graphiques b), d) et f) confirment ces observations, notamment ceux relatifs à la hauteur et la longueur des GPRs. Pour chacun d’entre eux, les seuils de 90% et 95% ont été identifiés via des traits pointillés verts. La largeur apparaît dès lors comme étant le paramètre le moins restrictif des 3 paramètres étudiés. Cela souligne a contrario la forte influence des paramètres hauteur et longueur des GPRs sur la fissuration en fatigue. Le tableau V.4 offre une quantification de cette dernière observation en renseignant le pour-centage d’éprouvettes dont la GPR à l’origine de la fissuration en fatigue présente des paramètres morphologiques appartenant aux 5 ou 10% des plus importants vis-à-vis des populations respec-tives de GPRs présentes en surface.

Paramètre X X > 90% population X > 95% population

Longueur 100 76,92

Largeur 69,23 30,77

Hauteur 92,30 76,92

Longueur et Hauteur 92,30 61,54

Tableau V.4: Pourcentages d’éprouvettes de fatigue CM1-B ayant fissurées sur des GPRs dont les paramètres

Longueur, Largeur et Hauteur appartiennent respectivement aux 10 ou 5% des GPRs les plus longues, larges

ouhautes. Ces pourcentages sont également présentés pour un couplage des paramètres Longueur et Hauteur.

La dernière ligne de ce tableau propose une combinaison des paramètres longueur et hauteur. Ces valeurs sont reprises et illustrées par la figure V.9. Certains points, deux fois deux points précisément, s’avèrent être confondus les uns avec les autres sur ce type de représentation du fait de valeurs identiques (à la précision considérée) : coordonnées [1 ;1] et [0.970 ; 0.990] dans les fonctions de répartition relatives respectivement à la longueur et la hauteur des GPRs.