MULTMiscale Modélisation des superalliages à un seul cristallin pour les lames de turbine à gaz Les turbines à gaz sont largement utilisées pour la production d'énergie et pour la propulsion d'aéronefs et denavires. Leurs pièces les plus chargées, les pales de rotor de turbine, sont fabriquées à partir de superalloyes denickel-base monocristal. Le comportement supérieur à haute température de ces matériaux est attribué à la microstructure composite de deux-phase constituée d'un G-matrix (NI) contenant une fraction volumique importante des particules G'-(NI3AL). Pendant le service, les précipités initialement cuboïdaux évoluent vers des plaques allongées à travers un processus de diffusion-based appelé rafting. Dans ce travail, un cadre constitutif micro-mechanical est développé qui explique spécifiquement la morphologie microstructurelle et son évolution. Dans l'approche multiisciale proposée, l'échelle de longueur macroscopique caractérise leniveau d'ingénierie sur lequel un calcul d'élément fini (FE) est généralement appliqué. L'échelle de longueur mésoscopique représente leniveau de la microstructure attribué à un point de matériau macroscopique. À cette échelle de longueur, le matériau est considéré comme composé de deux phases différentes, qui composent une cellule d'unité conçue consciemment conçue. L'échelle de longueur microscopique reflète leniveau cristallographique des phases de matériau individuels. Le comportement constitutif de ces phases est défini à ceniveau. La cellule d'unité proposée contient des régions d'interface spéciales dans lesquelles les gradients de déformation plastique sont supposés être concentrés. Dans ces régions d'interface, les contraintes de dos induites par le gradient de déformation se développent ainsi que des contraintes provenant du méfait de la treillis entre les deux phases. La taille limitée de la cellule unitaire et des simplifications micromécaniques rendent le cadre particulièrement efficace dans une approche multipartite. La réponse cellulaire de l'unité est déterminéenumériquement à unniveau de point de matériau au sein d'un code FE macroscopique, ce qui est totalement plus efficace qu'une discrétisation détaillée de cellules unitaires à base de FE. Le comportement constitutif de la phase matricielle est simulé en utilisant un modèle de plasticité cristallin à gradient de contraintenon-local. Dans ce modèle, des distributionsnon-uniformes de dislocations géométriquementnécessaires (GND), induites par des gradients de déformation dans les régions d'interface, affectent le comportement de durcissement. En outre, spécifiquement pour les deux matériaux-phase à l'intérêt, la loi de durcissement contient un terme de seuil relatif au stress d'Orowan. Pour la phase précipitée, les mécanismes de précipitation de cisaillement et de récupération IV grimpe résumé sont incorporés dans le modèle. De plus, le comportement de rendement anormal typique de Ni3Al-intinétallique et d'autres effetsnon-schmid sont mis en œuvre et leur impact sur la réponse mécanique de la superalloque est démontré. Ensuite, un modèle de dommages est proposé qui intègre du temps-dependants et des dommages cycliques dans une règle de dégâts-inCemmentation généralement applicable. Un critère basé sur la contrainte d'Orowan est introduit pour détecter le renversement du glissement auniveau microscopique et l'accumulation de dommages cycliques est quantifiée à l'aide du mécanisme d'immobilisation de la boucle de dislocation. En outre, l'interaction entre l'accumulation de dommages cyclique et time-dependante est incorporée dans le modèle. Les simulations pour une large gamme de conditions de charge montrent un accord adéquat avec les résultats expérimentaux. Les processus de rafting et de grossissement sont modélisés en définissant des équations d'évolution pour plusieurs des dimensions microstructurales. Ces équations sont compatibles avec une réduction de l'énergie interne, qui est souvent considérée comme la force motrice pour le processus de dégradation. La réponse mécanique du matériau dégradé est simulée et un accord adéquat est trouvé avec des tendances observées expérimentalement. Enfin, la capacité multipsale est démontrée en appliquant le modèle dans une analyse des éléments finis de lame de turbine à gaz. Cela montre que les changements de microstructure affectent considérablement la réponse mécanique des composants de la turbine à gaz.