Identification des modes de vieillissement d'un assemblage en Ni/Cu électrodéposé
Résumé
The study deals with ageing modes of mechanical devices. It allows for the characterization of their long-term life reliability. It is based on the behavior during several decades of electrodeposited ni/cu/ni layered bellows. Two degradation processes are identified for these components : namely, airtightness and stiffness variations. Changes of these properties during ageing are analyzed via multi-physics couplings between the thermo-mechanical and fatigue behavior of the nickel layers, the interdiffusion of the ni/cu couple and the nickel abnormal grain growth. They are experimentally characterised using adapted or specially developed techniques. Numerical and analytical studies allow for concluding on the relevance of the identified ageing modes.
L'étude porte sur le vieillissement prédictif de systèmes mécaniques permettant de garantir la fiabilité de ceux-ci pendant leur durée de vie. Elle s'appuie sur un sujet réel : le comportement sur plusieurs dizaines d'années d'un soufflet composé d'un sandwich ni/cu/ni obtenu par électrodéposition. Deux processus de dégradation ont été identifiés pour ce composant : la perte d'étanchéité et la variation de raideur. L'évolution de ces propriétés au cours du temps est analysée à l'aide de couplages multi-physiques entre le comportement thermo-mécanique et la tenue à la fatigue du nickel, l'interdiffusion du couple ni/cu et la croissance de grains anormale du nickel. Ceux-ci sont caractérisés expérimentalement à l'aide de moyens adaptés ou spécialement développés. Des études numériques et analytiques permettent de conclure sur la pertinence des modes de vieillissement.