Safran - GDR 3651 FataCrack

Transcription

Participation SAFRAN au GDR
FATACRACK
Contexte et Enjeux
S. Pierret/D. Soria (Snecma)
08/10/2014
GDR Fatacrack SAFRAN – 08 octobre 2014 – Diffusion restreinte
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SOMMAIRE
/1/ Contexte de la Tolérance aux Dommages à SAFRAN
/2/ Les essais et la modélisation de propagation de fissure à
SAFRAN
/3/ Quelques études de cas complexes – études R&T
/4/ Les méthodes numériques et les outils déployés à SAFRAN
1 / FATACRACK - FISSURATION / Octobre 2014
/01/
Contexte de la Tolérance aux Dommages
à SAFRAN
LA TOLÉRANCE AUX DOMMAGES
 La
Tolérance Aux Dommages (TAD) est l’analyse de la capacité d’une
structure à remplir sa mission en présence d’anomalies préexistantes
 Les
anomalies préexistantes résultent :
 Du procédé de réalisation des matériaux
 Du procédé d’assemblage de sous-ensembles
 D’impacts survenant au cours de la manipulation des pièces
 Les
anomalies peuvent être :
 réelles ou hypothétiques
 de taille imposée par la règlementation
 fonction de la capacité de détection des moyens de contrôle (CND)
 Remarque
: les dommages apparaissant en fonctionnement (HCF ou LCF) sont
exclus du périmètre de la TAD (ils font l’objet de justifications spécifiques)
PERIMETRES COUVERTS PAR LA TAD
 Plusieurs
thématiques autour de la tolérance aux dommages
Certification : FAA EASA
Materials Data
Damage Tolerance
Methods for
Anomalies
Manufacturing
Process and
Inspection
NDI Development
PIÈCES CONCERNÉES PAR LA TAD CHEZ SAFRAN
 SN
– DMA et TM :
 Pièces N1 : disques de compresseur (TA6V, Ti17, Ti6242b, Ti6242ab, Inco718),
disques de turbine (Inco718, N18), arbres BP/HP (M250, 40CDV12, ML340).
 Zones de soudures sur pièces N1 :
 Soudures FE (M88: Ti17/Ti6242ab et Ti17/Ti17, SC: Ti17/Ti6242b),
 Soudures FI (GE90-GP7000 : Ti17/Ti17, Ti17/Ti6242b, Ti6242b/Ti6242b, M88:
Inco718/N18, Inco718/Inco718, SaM146-TP400 : Inco718/Inco718)
 Pièces N2 : aubages compresseur (Ti6242ab, Ti17, Inco718), aubages turbine (AM1,
DS200, In100, R77, R125), carters
PIÈCES CONCERNÉES PAR LA TAD CHEZ SAFRAN
 Aircelle.


Tuyères de l’A380,
Suspensions moteurs A318, SaM146, Learjet: pièces PSE (Principal Structural
Element): tubes en Inco 718 soudé; ferrures en 15-5PH, TA6V, Marval X12H, inconel
718 .
 TA.
 Pièces N1 (TA6V, E-40CDV12, Maraging250): utilisation des courbes clients ; pièces
N2 et N3
 Tambour, aubes et carter de compresseur basse pression, Supports paliers et arbre
BP, Réservoir d’huile et groupes de lubrification
Suspension moteur SaM146
Exhaust A380 (Ti Beta21S)
/02/
Les essais et la modélisation de
propagation de fissure à SAFRAN
Volume d’essais SAFRAN en sous-traitance
 Principalement
des essais pour tracer les lois de propagation pour
utilisation dans une démarche de certification
 Spécifications :
 Respect des normes (E647 et E399),
 Vérification des dépouillements : Courbe de calibration proposée en norme ou mise au point en
interne
 Vérification des polynômes de calcul de DK (cf. Norme)
 Volume d’essais
 Pour SNECMA Villaroche : 500 essais/an en propagation + 50 essais/an en ténacité

Priorités : Essais standard (réception matière, pièces types, études simples…) + Montée en
compétence de quelques sous-traitants identifiés pour déchargement des moyens internes et passage
de la charge des études de TAD à gros volumes (Etudes de nocivité de défauts de surface)
 Pour TM : 50 essais/an en propagation
 Pour Techspace Aero : 25 essais par an, dont la moitié de K1c (essentiellement des essais de
dissections périodiques)
 Pour MBD : WB et SE, estimation du nombre d'essais annuels : 10 à 50 essais de ténacité et
10 à 20 essais de propagation de fissure (variable d'une année à l'autre)
 Pour SNECMA Vernon : Une dixaine d’essais par an
Modélisation de la propagation de fissure
 La
loi de Paris est la plus couramment utilisée
 Correction
 Pas
de l’effet du rapport de charge avec la loi d’Elber
de modélisation du seuil de non propagation
 Critère
1.00E-05
d’arrêt KIC
a
 Cf
 N
aR  b
K 
mf
da/dN (m/cycle)
1.00E-06
R=0.05
R=0,5
1.00E-07
R=-0,5
Identification R=0,05
Identification R=-0,5
1.00E-08
1.00E-09
1
10
Delta K (MPaVm)
100
Modélisation de la propagation de fissure
 Utilisation
marginale des modèles qui représentent l’ensemble de la
courbe de propagation de fissure
 Modélisation des seuils de non propagation et du KIC
 Modélisation du régime de Paris
 Utilisations
des modèles BPQD et de Forman et Mettu
Volume d’essais SAFRAN en interne
 Principalement
des essais pour l’étude de cas complexes, résolutions de
crise, validation de nouveaux modèles
 Chez SNECMA Villaroche : environ 200-250 essais / an
 Priorités: Développement des compétences et du savoir faire sur des demandes spécifiques:




Essais sur anomalies de surface type rayures et chocs
Cycle thermo-mécaniques complexes
Missions complexes
Eprouvette à concentrations de contraintes
 Chez
SNECMA Vernon : environ 10 essais / an
 Chez
TM : mise au point en 2014 d’un moyen d’essai interne
Descriptif moyens d’essais interne Snecma (Villaroche)
 Machine
de fatigue type fissuration (P. Brossier/A. Veray)
 Capacités









techniques des moyens d’essai
3 machines 100kN & 3 250kN contrôleur MTS
Suiveur de fissure monovoie ou 4 voies
Fours à résistances 3 zones 1100° max
Fours à lampe 1 zone 1200°C max
Pilotage sous LabVIEW
Cycle standard : sinus, triangle, trapèze
Cycles complexes (1E6 points aléatoires)
Cycles thermomécaniques.
Eprouvettes : CC, KBr, CT, SEN, tubulaire
/03/
Quelques études de cas complexes –
études R&T
Caractérisation de l’influence du temps de maintien
(Snecma)
 Nombreuses
conditions de temps de maintien (durée du palier à charge
maximum constante, entre 90s et 3600s) et de température
 Identification
d’un loi de propagation représentative de la partie fluage
 Addition
à la partie fatigue pour décrire la propagation lors d’un
chargement fatigue-temps de maintien
 Pas
1.00E-02
d’interaction fatigue/TM
1.00E-03
da/dN (m/cycle)
1.00E-04
Fatigue/TM
R=0.05
1.00E-05
Essais_300s
Identification_TM=300s
1.00E-06
1.00E-07
fatigue
1.00E-08
10
100
Delta K (MPaVm)
Essais cycles TMF (Snecma)
 Caractérisation
de la vitesse de propagation au cours de chargements
thermo-mécaniques
1000
900
1000
800
Contrainte (Mpa)
Contrainte (Mpa) - Température (°C)
1200
Différentes formes de cycles testées
• Avec/sans croisière
• Avec/sans décharge après T/O
• Influence Tmax
YQBE5: Fond_alvéole_U
YQBE5: Fond_alvéole_U
800
600
400
700
600
500
400
300
200
200
Temps (s)
0
0
5000
10000
100
Température (°C)
0
0
200
400
600
Figure 1 : Représentation temporelle et en couplage contrainte/température des cycles thermomécaniques testés.
Le cycle pivot YQBE1 est noté en pointillé sur les tracés des cycles YQBE2, YQBE3 et YQBE4 en référence.
Loi avec effet TM
1.1.1
Cycles trapèze isothermes
Quantification des écarts par rapport
à la modélisation classique (avec et
sans effet temps de maintien)
Essai
Loi sans effet TM
Essais sur éprouvettes à Kt (Snecma)
de la propagation de fissure dans un zone à concentration
de contraintes avec plasticité confinée
Loi 10/300/10
Loi 10/1200/10
0.01
650°C
Essais10/1200/10
Essais 10/300/10
da/dN (m/cycle)
0.001
0.0001
Essais Kt 10/300/10
Loi P501A_TM=300s
Loi P501A_TM=1200s
1E-05
Essais_300s_S homogène
Essais_1200s_S homogène
Essais Kt slow/fast (1200s)
Eprouvette Kt_TM=300s
Eprouvette Kt_slow/fast
1E-06
10
100
Delta K (MPaVm)
Propagation de fissure ralentie par la
plastification en bord de trou
Travaux R&T sur la nocivité des anomalies de surface
(Snecma – ENSMA, P’)
 Introduction
d’anomalies représentatives puis essais de fatigue
grâce au suivi électrique des phases d’initiations, de
propagation dans un champ de contrainte résiduelles et de propagation
dans un matériau sain
Scratch: V-type
Dent: U-type & V-type
Reference
crack growth rate
TTh de
relaxation
90°
Pt wire
Nf with RS ≈ 2 × Nf without RS
600 μm
S. Gourdin,
ENSMA, 2014
Forte influence des contraintes résiduelles de
compression sous l’anomalie  intégration dans
un calcul de propagation de fissure
Travaux R&T sur la propagation à chaud des alliages
pour disques (Snecma-ONERA; Turbomeca-ENSMA, P’)
 Investigation
des interactions fatigue/fluage/environnement
 Compétition environnement/chargement
 Mécanisme de fragilisation par l’oxygène aux joints de grain
 Modélisation avec Crack-Ox-Flu
 Investigation
des phénomènes de seuil (fatigue et temps de maintien)
Intergranular
Intergra
nular
Propagation
10-300-10
E. Fessler, ONERA, 2014
Transgranular
Intergranular
Threshold 1
Transgranular
Threshold 2
Transition de mécanisme de propagation dans les faibles ΔK
Travaux R&T sur la propagation des fissures courtes
(Snecma-LMT Cachan)
 Utilisation
de la méthode incrémental pour modélisation la propagation
des fissures courtes (50-100μm)
 Modélisation
de l’influence de la contrainte T (chargement multiaxial) sur
la propagation de fissure
 Essais de propagation fissures longues sur éprouvette en croix avec chargement
représentation fissures courtes
F. Brugier, LMT, 2014
/04/
Les méthodes numériques et les outils
déployés À SAFRAN
CONTEXTE DES EXIGENCES SOCIÉTÉ EN
TOLÉRANCE AU DOMMAGE
 Eviter
la dégradation du fabriquant de marque
 Priorité pour les constructeurs d'avions et de moteurs, en particulier pour les civils
 Sécurité des passagers = Impératif absolu
 Évidentes raisons éthiques et économiques
 Conformité
aux normes internationales
 Certification de vie du moteur de service
 Prolonger la durée de vie de service des pièces du moteur
 Exigences




séquence de calcul
Rapide analyse d’une pièce fissurée
Evaluation robuste du FIC
Analyse des fissures multiples
Capacité d'analyse propagation de la fissure

Sensibilité à la fissuration des pièces N1 : Catégorie fonctionnelle

Pièces de catégorie N1
Pièce a « défaillance catastrophique » : en cas de rupture, la rétention n’est pas assurée et peut donc entraîner la perte de
l ’avion. Pour une pièce à durée de vie limitée, la probabilité de rupture en fonctionnement doit être  0


Impose un dimensionnement soigné et/ou des essais destinés à prouver la durée de vie et la capacité de la pièce à résister à des
surcharges accidentelles.
Nécessite une étude minutieuse des cas de pannes pouvant conduire à ces surcharges.
Gammes figées (assurer la répétitivité) : Tout changement éventuel doit être soumis à une validation préalable afin de se
prémunir contre les effets imprévisibles d’une modification de fabrication.

Pièces de catégorie N2
Pièce non N1 dont la défaillance n ’est pas improbable et risque d’entraîner l’arrêt (volontaire ou non) du moteur en vol.
Quels mécanismes limitent la « Durée de Vie »
Nageoires d’aubes Fan : Sollicitation
oligocyclique + vibratoire + Freeting
Aubes de turbines : Sollicitation oligocyclique
fortement couplés avec l’évolution thermique.
Maintien en température sous contraintes
Interaction fatigue /fluage/oxydation
Attaches moteur : Sollicitation oligocyclique
(complexe du type spectre)
Fail-safe : Fatigue en propagation
L’usage normal d’un composant qui
comporte des défauts ne conduits pas à la
rupture du composant avant la prochaine
inspection (démonstration en risque
cumulé sur une flotte).
Aubes Fan : Sollicitation oligocyclique +
vibratoire
Safe- life : Fatigue à initiation
L’usage normal d’un composant sain ne
conduit pas à l’amorçage de fissure de fatigue
Freeting : Endommagement contact aubes disque
Disque Fan et tambour BP : Sollicitation
oligocyclique
Méthode probabiliste du type Hard- : Calculer
le risque des pièces en titane BP à éclatement du
fait de la présence d’une inclusion de type hard
alpha.
Disques et arbre de rotor : Sollicitation oligocyclique
Carters soudés : Sollicitation
oligocyclique + vibratoire
Safe crack growth
Safe- life : Fatigue à initiation
L’usage normal d’un composant sain ne conduit
pas à l’amorçage de fissure de fatigue.
Fail-safe : Fatigue en propagation
L’usage normal d’un composant qui comporte des
défauts ne conduits pas à la rupture du composant
avant la prochaine inspection (démonstration en
risque cumulé sur une flotte)
/04-1/
Etat de l’art des moyens de prévision de durée de vie en
propagation de fissures dans les structures métalliques de
turbomachine
OUTILS DE FISSURATION 2D PLANE – SAFRAN
OUTILS DÉTERMINISTES DE PRÉVISION DE DURÉE DE VIE EN PROPAGATION
FISSURE 2D PLANE DANS UN BARREAU ÉQUIVALENT SOUS CHARGEMENT THERMOMÉCANIQUE COMPLEXE

Outils de fissuration 2D Plane Safran
1.
Snecma DMA :
PROPAG V05R00-02 et DARWIN
2.
Snecma DMS :
NASGRO V7.01
3.
Techspace Aero:
NASGRO V7.01et PROPAG V05R00-02
4.
MBD:
NASGRO V7.01
5.
TurboMeca
NASGRO V7.01 – PROPAG V05R00-02
OUTILS DE CALCULS OPÉRATIONNELS

Fissure 2D PROPAG (TOSCANE)
 Propagation de fissure 2D plane  Barreau équivalent
 Approche analytique qui utilise des polynômes de champs de contraintes et
une loi de propagation de fissure du type Paris+Elbert
 Durée de vie = Nombre de cycles en PdF à rupture

Fissure 3D (Approche fissure statique)FILI (FIssure LIbre = Fissure Conforme)
 Outil d'insertion automatique d’une fissure dans un maillage 3D « FEM »

Interface MSC Patran interface/Samcef ou Abaqus


Post-traitement des FICs sur le modèle 3D FEM fissuré
 Avec de nombreuses itérations, nous extrayons Les FICs sur le chemin de propagation « plane », nous les utilisons
ensuite pour prédire la durée de vie de la propagation des fissures
/04-2/
Modélisation de la propagation de
fissure 2D plane
Fissure
PROPAGATION DE FISSURE 2D PLANE
BARREAU ÉQUIVALENT
WorkBench
Samcef/Abaqus
T
O
S
C
A
N
E
Principe
de fonctionnement de PROPAG dans la chaine TOSCANE
Comportement
Calcul EF Élastique
thermo mécanique
Choix du barreau
équivalent
PREPROPAG
V1.2
Données matériaux
Barreau + champs de
contraintes évolutifs
(calcul ASEF,
vibratoire, Spectre)
Loi matériau de
fissuration
Formulaire initiale
(SNEQ-S1, SNEQ-Q2…)
TYPE
COMPLEXE
STRUCTURE (RainFlow)
Calcul de K(t)
V
04
R
02
2
Prévision de la
durée de vie
en propagation
de fissure
Calcul de
(K/Rp0.2)(t)
a = a + a
Critères d’arrêt Matériau
PROPAG V5.0
•Rupture KIC,
• Rupture par instabilité charge limite
• seuil de propagation (LCF & HCF)
SUSPENSION (Preffas)  Spectre
TYPE STANDARD
Calcul de a
Critères d’arrêt du calcul
Critères d’arrêt géométrique
•Arrêt de la PdF par atteinte des limites du Barreau (T,W)
• Arrêt de la PdF par atteintes des tailles de fissures fixées
(a,c et Sf)
Butées d’arrêt du calcul
•N fixé
BARREAU ÉQUIVALENT

Base
 Champ de contraintes réelles


Modèle de fissure insérée de façon ergonomique dans un modèle de structure de turboréacteur
Projection du champ thermomécanique sur le barreau équivalent
 Fissure initiale

Bibliothèque
a
c
a
a
c
c

a
2a
Domaine de validité d’emploi
 Mécanique linéaire de la rupture par fissuration fondée sur une analyse élastique du champ des
contraintes en petites déformations.

Mode de sollicitation
 Mode I ou mode ouverture
BARREAU ÉQUIVALENT

Exemple de mise en place de barreau équivalent
Zones 2D des disques 

Zones 3D des disques 
Fond d’alvéole :
Défaut au lieu critique
en DDV LCF
Barreaux  σ max_princ
Au col de dent :
Défaut au lieu de σ
max_princ
Barreaux découpant la
dent au col
Zones 3D des brides 
BARREAU ÉQUIVALENT
 Travaux
2014
 Loi de propagation en temps de maintien - Laboratoire/Méthode



Corrélations essais / calculs
Etude d’impact sur chargements moteur
Mise en OP
 Travaux sur les formulaires pour le calcul de KI



Nouveaux formulaires pour la propagation en fissure plane à front droit débouchant ou non en surface
et pour des gradients de contraintes quelconques
Amélioration identification du polynôme lissé pour le calcul de KI à travers les formulaires
Travaux sur la méthode des dislocations distribuées généralisant la notion de barreau équivalent
(barreaux et gradient spatial de contraintes quelconques)
 Travaux sur les spectres de chargement


Filtrage des fichiers de type spectre
Proposition d’une méthode permettant d’accélérer les temps de calcul
 Prise en compte de la plasticité adaptée en propagation de fissure - Laboratoire/Méthode



Développement de nouveaux outils et méthodologies
Corrélation calculs / essais sur des éprouvettes à Kt
Prise en compte du grenaillage
 BenchMark Groupe Safran Fissuration 2D Plane
TRAVAUX EN LIEN AVEC LA PROPAGATION
DE FISSURE 2D PLANE
 Travaux
R&T - loi de fissuration avancée
 Travaux sur le modèle Onera CrackOxFlu
 Evaluation du modèle dans l’environnement Snecma
‒ Validation fonctionnelle pour les chargements complexes
‒ Étude de cas simples
‒ Vérification des couplages
‒ Analyse du filtrage
‒ Traitement les chargements complexes en entrée du modèle
 Version initiale du modèle CrackOxFlu dansPROPAG et
ZeBuloN
TRAVAUX EN LIEN AVEC LA PROPAGATION
DE FISSURE 2D PLANE
 Travaux R&T - loi de fissuration avancée
 Modèle incrémentale (LMT, Sylvie Pommier)
 Thése F. Brugier
« Propagation des fissures courtes par fatigue sous chargement variable :
traitement de la micro-fissuration dans le modèle incrémental «
‒ Implémentation du modèle dans PROPAG avant la fin de l’année
‒ Etude de stabilité du modèle sur cas moteur
/04-3/
Modélisation de la propagation de
fissure 3D statique FEM - XFEM
PROPAGATION DE FISSURE 3D
 Contexte
 Étude en propagation de fissure dans des zones à géométries et chargements 3D,
cycles complexes isothermes et anisothermes ( et q asynchrones)
 Évolution des normes de dimensionnement pour la propagation de fissure
 Problèmes en service: découvertes de fissures en flotte
 Depuis 2007 l’utilisation de la méthode XFEM à SN DMA permet de réaliser la
propagation de fissures sans préjuger de leurs formes ou de leurs parcours
Etudes de fissuration carter chambre SaM146

Objectifs
 Approche complémentaire de l’approche fissuration 2D plane disponible sous PROPAG
 Utilisation pour les extensions de durée de vie, le traitement de problèmes d’exploitation et la
fourniture d’informations pour le dimensionnement en conception.
 Assurer l’intégrité des équipements ou moteurs aéronautique ou spatiaux
 Réactivité en cas d’événement en service.


Statuer rapidement sur la nocivité du défaut et permettre une situation transitoire
Objectifs à court terme
 Rendre accessibles le calcul en fissuration 3D aux méthodes, aux BE/CEI et sous traitants pour :

Répondre aux problèmes en service (délais, qualité, essais virtuels)

Accroître l’utilisation des analyses de fissuration 3D lors des phases de développement et de certification
(facilité de mise en œuvre, aide à la décision, niveaux de certification des pièces).
 Acquérir, conserver et entretenir l’expérience acquise

Formalisation de méthodologies d’analyse de fissuration 3D

Objectif à court terme (suite)
 Déploiement d’un outil industriel en remplacement de l’outil actuel FILI








assurance qualité logicielle
validation, stabilité,
opérabilité inter-codes EF, plate-formes de calcul,
Documentations
Notice
Tutoriaux
PM spécifique
Développements de fonctionnalités


Niveau 1 : intégration/industrialisation de l’état de l’art recherche
Niveau 2 : soutien à la préparation du « futur ».
 Communaliser les besoins et les décliner aux partenaires scientifiques
 Hiérarchiser les besoins
 Mutualiser les coûts de développement
 Coordonner la recherche amont
CADRE THÉORIQUE
Cadre de travail: élasticité linéaire en H.P.P
•
•
•
•
•
Mécanique linéaire de la rupture MLR
Hypothèse des petites déformations et des petits déplacements
Evolution quasi-statique: les termes des accélérations sont négligés
Matériau élastique linéaire: homogène et isotrope
Surtout pas applicable à la fissuration ductile  Importance de la zone de plasticité autour du front
Hypothèses de calculs
• Fissure initiale préexistante
 Comment va-t-elle se propager? Statique et fatigue
• Critère de bifurcation
• Mode I+II proportionnel
• Détermination des facteurs d’intensité de contrainte KI, KII et KII sous hypothèse de déformations
planes
• Propagation de fissure automatique: pas de critère d’arrêt du calcul (Kc et Ru)
SÉMINAIRE SAFRAN - FISSURATION 3D
OUTIL DE FISSURATION OPÉRATIONNEL
Chaîne encore « manuelle »
Modèle Fissure
EF paramétrée
Modèle EF Sain
LBC
Maillage
ZoomExtraction
FIRE / FILI
Données d’entrée
au format :
SAMCEF ou ABAQUS
Insertion de fissure
Partenaires
Modèle EF
Fissuré
INCKA FIRE / FILI et Zoomextraction
DISTENE YAMS - GHS3D
Interface Homme Machine dans MSC.Patran
Calcul
Thermomécanique
Samcef / Abaqus
Post-traitement
Calcul des grandeurs de fissuration
Facteurs d’Intensité de Contraintes K
Données de sortie
au format :
SAMCEF ou ABAQUS
Calcul des durées de vie
N cycles
Modèle de fissure paramétré
c
 modèle en coque constitué:
d’un tore autour du front
a
des lèvres
 paramètres géométriques :
position du centre de l’ellipse dans
le repère global du modèle sain,
taille ( a et c ),
diamètre du tore.
Nombreux T3 de
mauvaise qualité
 paramètres EF :
YAMS
 nombre d’éléments :
sur le front, sur la circonférence du tore...
Intersections des 2 maillages
Optimisation surfacique YAMS
Maillage volumique
 maillé réglé du tore
maillage libre tétraédrique GHS3D
 transition en éléments pyramidaux
Éléments
de Barsoum
 Exemple
d’application
 Carter extension

Scénario et résultats
Crack n°1
Crack n°2
Crack n°3 = 1 inch
Crack
front
Crack n°4
Crack n°5
OUTILS FISSURATION 3D
2 axes d’efforts sur la propagation 3D
 Travaux et partenariat en cours sur les méthodes X-FEM et conforme
 Thème C du PRC DDV Structures chaudes (partenariat avec l’Onera sur l’outil Zébulon)
 Partenariat avec Cenaero (outil Morfeo) sur des études avancées
Prototype: Chaîne de fissuration 3D « Conforme » sous ZéBuLoN (ONERA –
ARMINES)
ZCRACKS  Plug-in ABAQUS en cours
 Méthode G-théta: Calcul d’une intégrale par méthode numérique
Hypothèse: Propagation non plane, fissure pré-définie
Plug-in Morfeo Crack (Cenaero) / SAMCEF
CALCUL DES FICS A PARTIR D’UNE FISSURE MODELISEE PAR LA METHODE X-FEM
 Utilisation de Samcef/XFEM V15
 Postraitement des résultats de FIC sur le modèle XFEM fissuré et leur exploitation pour la prévision de
DDV en propagation de fissure.
Domaine R&T SAFRAN Modélisation et Simulation pour
l’Ingénierie des Produits et Composants
Séminaire « Fissuration 3D » SAFRAN
15&16 Mai 2014 – Dammarie Les Lys
Didier SORIA / Juan-A. RUIZ-S. (SN DMA)
RECAPITULATIF CAS TEST METIER SAFRAN/POINTS BLOQUANTS

Utilisation dans le contexte industriel




Passages en compression, modes de cisaillement


da/dN : Influence de l’environnement (FPH), propagation sous vide (effet sur les ba.Ni), anisotropie
Multifissuration (non coplanaire)


Étude et validité du critère d’Erdogan/Sih : (Kmax, Kmin, Kmoy),
Critère de bifurcation par chargement non-proportionnel (contrainte T), autres critères biblio
Loi de propagation avancée


Ténacité (KIc) : Effet de l’épaisseur, de l’environnement (FPH), du rapport de charge, etc.  déformations planes, contraintes
planes
Loi de bifurcation



FAD (Failure Assesment Diagram) et rupture ductile
Loi de propagation


Contact entre les lèvres
Mode de ruine


IHM, pré-post traitement (simplification des modèles, visualisations)
Temps de calcul (gestion des chargements complexes par blocs, parallélisation sur HPC)
Actualisation des modes propres en cours de propagation
Coalescence, branchement
Multimatériaux

Propagation multimatériaux (calcul du FIC au passage de l’interface)

Safran - GDR 3651 FataCrack

Transcription

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