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1. Alarcon Tarquino, Eduardo Augusto. Structural fatigue of superelastic NiTi wires : Fatigue structurelle de fils superélastiques de NiTi.

Degree: Docteur es, Mécanique des solides, des matériaux, des structures et des surfaces, 2018, Brest

Ce travail de thèse aborde les conditions et les mécanismes qui conduisent des fils superélastiques de NiTi à la rupture sous chargement mécanique cyclique. Les alliages à mémoire de forme du type NiTi présentent des propriétés thermomécaniques fonctionnelles comme la superélasticité et l’effet de mémoire de forme simple et double, lesquels sont générées grâce aux transformations de phase martensitiques provoquées soit par un changement de la contrainte ou de la température. Ces transformations de phase sont en principe des processus totalement réversibles et sans endommagement. Cependant, lorsque le NiTi est soumis à des transformations de phase induites par des contraintes cycliques, la performance en fatigue de l’alliage chute considérablement par rapport au NiTi non-transformant. La plupart des courbes S-N de fatigue rapportant cette chute ont été mesurées sur des fils NiTi a section constante dans lesquels les transformations martensitiques se développent de façon hétérogene par nucléation et propagation de bandes de cisaillement. De plus, d'après notre expérience, des essais de fatigue sur des échantillons de fils à section constante entrainent la rupture à l'intérieur des mors de la machine d'essai. Par conséquent, les valeurs de contrainte-déformation rapportées dans les courbes S-N ne sont pas nécessairement représentatives des conditions mécaniques critiques qui conduisent le matériau à la rupture. Dans le but de mieux caractériser les performances en fatigue des fils NiTi, nous avons effectué une série de tests de fatigue en traction-traction, tout en utilisant des échantillons sous forme ≪ diabolo ≫. La géométrie de ces échantillons nous a permis de confiner tous les processus de transformation martensitique et de fatigue dans un volume utile bien défini. La caractérisation du comportement thermomécanique de ces échantillons a été réalisée en combinant plusieurs techniques expérimentales et d'analyse telles que la corrélation d'image numérique(DIC), la thermographie infrarouge, la diffraction des rayons X à source synchrotron, la microscopie optique, la microscopie électronique à balayage et l'analyse par éléments finis. Une attention particulière à été portée à la performance de NiTi dans le régime à grand nombre de cycles (HCF) dans laquelle le matériau présente un comportement élastique ou une transformation de phase intermédiaire (appelée R-phase). Les résultats des tests de fatigue nous ont permis de distinguer les étapes de nucléation et de propagation des fissures pendant la durée de vie totale de nos échantillons. Afin de mieux comprendre les mécanismes qui conduisent à la nucléation des fissures, nous avons appliqué la méthode de l’auto-échauffement, qui a démontré son efficacité dans la prédiction de fatigue dans les cas des alliages d'aluminium et des alliages d'acier. Cette méthode corrèle l'élévation de température d'un échantillon soumis à différentes amplitudes de charge cyclique avec des mécanismes de dissipation d'énergie. Ces mécanismes dissipatifs sont après associés à l’accumulation… Advisors/Committee Members: Arbab Chirani, Shabnam (thesis director), Karlik, Miroslav (thesis director).

Subjects/Keywords: NiTi; Alliages à mémoire de forme; Fatigue à grande nombre de cycles (HCF); Fatigue structurelle; Auto-échauffement; Thermographie infrarouge; R-phase; NiTi; Shape memory alloys; High cycle fatigue; Structural fatigue; Selfheating; Infrared thermography; R-phase; 620.189 322

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APA (6th Edition):

Alarcon Tarquino, E. A. (2018). Structural fatigue of superelastic NiTi wires : Fatigue structurelle de fils superélastiques de NiTi. (Doctoral Dissertation). Brest. Retrieved from http://www.theses.fr/2018BRES0019

Chicago Manual of Style (16th Edition):

Alarcon Tarquino, Eduardo Augusto. “Structural fatigue of superelastic NiTi wires : Fatigue structurelle de fils superélastiques de NiTi.” 2018. Doctoral Dissertation, Brest. Accessed April 22, 2019. http://www.theses.fr/2018BRES0019.

MLA Handbook (7th Edition):

Alarcon Tarquino, Eduardo Augusto. “Structural fatigue of superelastic NiTi wires : Fatigue structurelle de fils superélastiques de NiTi.” 2018. Web. 22 Apr 2019.

Vancouver:

Alarcon Tarquino EA. Structural fatigue of superelastic NiTi wires : Fatigue structurelle de fils superélastiques de NiTi. [Internet] [Doctoral dissertation]. Brest; 2018. [cited 2019 Apr 22]. Available from: http://www.theses.fr/2018BRES0019.

Council of Science Editors:

Alarcon Tarquino EA. Structural fatigue of superelastic NiTi wires : Fatigue structurelle de fils superélastiques de NiTi. [Doctoral Dissertation]. Brest; 2018. Available from: http://www.theses.fr/2018BRES0019

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