Comptes Rendus
Plasticity-damage based micromechanical modelling in high cycle fatigue
Comptes Rendus. Mécanique, Volume 334 (2006) no. 2, pp. 129-136.

A micro-macro approach of multiaxial fatigue in unlimited endurance is proposed. It allows one to take into account plasticity and damage mechanisms which occur at the scale of Persistent Slip Bands (PSB). The proposed macroscopic fatigue criterion, which corresponds to microcracks nucleation at the PSB-matrix interface, is derived for different homogenization schemes (Sachs, Lin-Taylor and Kröner). The role of a mean stress and of the hydrostatic pressure in high cycle fatigue is shown; in particular, in the case of Lin-Taylor scheme and linear isotropic hardening rule at microscale, one recovers the linear dependance in pressure postulated by K. Dang Van for the macroscopic fatigue criterion. This dependence is related here to the damage micro-mechanism. Finally, the particular case of affine loading is presented as an illustration.

On propose une approche micro-macro de fatigue multiaxiale en endurance illimitée. Elle permet de prendre en compte des mécanismes de plasticité et d'endommagement apparaissant à l'échelle des Bandes de Glissement Persistantes (BGP). Le critère macroscopique proposé, qui correspond à la nucléation de microfissures à l'interface BGP-matrice, est explicité pour différents schémas d'homogénéisation (Sachs, Lin-Taylor, Kröner). On montre qu'il rend compte du rôle de la contrainte moyenne et d'une pression hydrostatique en fatigue polycyclique ; en particulier, on retrouve, dans le cas du schéma de Lin-Taylor et d'une hypothèse d'écrouissage isotrope linéaire à l'échelle microscopique, la dépendance linéaire en pression postulée par K. Dang Van pour le critère macroscopique de fatigue. Cette dépendance est liée ici au micromécanisme d'endommagement. Enfin, on présente, à titre d'illustration, le cas particulier des chargements affines.

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DOI: 10.1016/j.crme.2005.12.002
Keywords: Fatigue, Micromechanics, Unlimited endurance, PSB
Mot clés : Fatigue, Micromécanique, Endurance illimitée, BGP

Vincent Monchiet 1; Eric Charkaluk 1; Djimedo Kondo 1

1 Laboratoire de mécanique de Lille-UMR CNRS 8107, université de sciences et technologies Lille, cité scientifique, boulevard Paul-Langevin, 59655 Villeneuve d'Ascq cedex, France
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Vincent Monchiet; Eric Charkaluk; Djimedo Kondo. Plasticity-damage based micromechanical modelling in high cycle fatigue. Comptes Rendus. Mécanique, Volume 334 (2006) no. 2, pp. 129-136. doi : 10.1016/j.crme.2005.12.002. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/mecanique/articles/10.1016/j.crme.2005.12.002/

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