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R. Fathallah Bonne Chance. 1/2 المدرســـ ة الوطني ــــ ة للمهندسي ــــ ن بسوس ـ

R. Fathallah Bonne Chance. 1/2 المدرســـ ة الوطني ــــ ة للمهندسي ــــ ن بسوس ـــ ة Ecole Nationale d’Ingénieurs de Sousse Matière : T.R.S., session principale Année universitaire : 2019/2020 – 3ème année Mécatronique et GMP Date : 10-01-2020 - Durée : 1h30 - Documents non autorisés Il sera tenu en compte de la qualité de la rédaction et de la présentation de la copie I- Questions de cours (4 points) - Quels sont les trois types d’oxydes qui existent sur les aciers obtenus par laminage à chaud (utiliser une figure). Donner la particularité de la couche adhérente directement au substrat. = - Donner les avantages et les inconvénients du dégraissage par les solvants ? comparer ce type de dégraissage par immersion et évaporisation ? - Expliquer pourquoi, il y a des risques de corrosion sous tension dans les coudes des conduites cylindriques ? Quel type de TRS par voie mécanique à utiliser généralement dans ce cas ? - Quels sont les modes d’usure ? Donner des exemples de traitements des surfaces pour améliorer la tenue à l’sure - Que se passe-t-il si les conditions de grenaillage sont mal adaptées (vitesse excessive ou durée d’exposition importante) ? - Comparer le traitement de grenaillage de précontrainte contrôle et le traitement par choc laser - Pour le cas des ressorts à lames, quelle est l’utilité d’appliquer le grenaillage de précontrainte contrôlé sous tension ? - Expliquer le phénomène de la relaxation des contraintes résiduelles induites initialement par grenaillage de précontrainte contrôlé durant les sollicitations en fatigue des pièces traitées II – Démonstration de la loi de sin2 (4 points) On vous rappelle, les principales hypothèses adaptées : - Le matériau est supposé homogène, continu, isotrope et élastique linéaire - Les contraintes et les déformations sont supposées homogènes dans l’ensemble du volume touché par les rayons X - La profondeur de pénétration des rayons X est suffisamment faible pour considérer l’état des contraintes mesurées comme état plan 1 Démontrer la loi de 2 sin  ( ) 2 1 2 1 sin E E          + = − + R. Fathallah Bonne Chance. 2/2 المدرســـ ة الوطني ــــ ة للمهندسي ــــ ن بسوس ـــ ة Ecole Nationale d’Ingénieurs de Sousse III – Etude d’un cas (12 points) Fatigue polycyclique d’un composant automobile sans grenaillage (6 points) Le bureau d’étude fatigue d’une grande société se propose d’optimiser un composant mécanique. Après un calcul par élément finis sous chargement monotone, une zone critique a été identifiée. Le bureau d’étude cherche à qualifier la tenue en fatigue de la pièce pour passer la certification d’un nombre de cycles infini (fatigue polycyclique ou à grand nombre de cycles). Le matériau utilisé est un acier haute résistance dont les limites d'endurance (à 7 10 cycles et pour une probabilité 0.5 p = ) sont: 1 240 MPa t−= en torsion purement alternée, 1 360 MPa f−= en flexion purement alternée. Le chargement en service dans la zone critique est exprimé comme suit : ( ) 2 250sin( ) 50 90sin( ) 20 0 , = 90sin( ) 20 90sin( ) 30 0 0 0 0 wt wt t M wt wt + − −      − − +       Les contraintes sont exprimées en MPa Question 1 : Déterminer les deux constantes Cr  et Cr  du critère de Crossland pour ce matériau. Question 2 : Vérifier la résistance en fatigue polycyclique en ce point selon le critère de Crossland. Fatigue polycyclique d’un composant automobile avec grenaillage (6 points) On se propose d’appliquer un traitement de surface par voie mécanique au même matériau étudié dans III-1. On vous donne l’expression du critère de Crossland adaptée à ce cas : ( ) * 2, 0 1 Max n a cr cr s FWHM J P D FWHM    +  −     ; Avec max * * t T 1 max tr ( ) 3 P t R    =  +   ; est la pression hydrostatique maximale tenant compte des contraintes résiduelles après la première étape de la relaxation ; ( ) * * * 0 0 0 0 0 0 0 0 R R z R     = =       est le tenseur des contraintes résiduelles à la surface grenaillée. * 0 , FWHM FWHM sont respectivement la largeur de corde à mi-hauteur sur la surface grenaillée et au cœur de la pièce ; s D est une variable d’endommagement comprise entre 0 et 1 qui caractérise le niveau d’endommagement de la surface et n est un coefficient d’écrouissage relatif au matériau. On considère les deux cas suivants : * R (MPa) * FWHM (°) s D (sans unité) Cas 1 -590 3.6 0.25 Cas 2 -630 3.5 0.2 Données : 0 2.7 FWHM = et 0.11 n = Question 3: Vérifier la tenue en fatigue polycyclique pour les deux cas décrits ci-dessus. BONNE CHANCE ET BON TRAVAIL uploads/Voyage/ examen-trs-eniso-2020-2021.pdf