Conception et mise au point d'un essai de fatigue sur denture F/H

Contexte de l'étude :
L'usage d'aciers cémentés ou nitrurés est courant pour renforcer les dentures de pignons. Ces traitements thermochimiques permettent à la fois d'obtenir une couche durcie en surface et d'introduire des contraintes résiduelles de compression, améliorant la résistance à l'amorçage de fissures. La durée de vie d'engrenages est conditionnée par la résistance à la fatigue de contact sur les flancs des dentures mais aussi par la fatigue de la zone en pied de dent. Cette étude est dédiée à ce dernier aspect.
Les besoins accrus en performance nécessitent d'évaluer la résistance des matériaux et de leurs traitements de renforcement en réalisant des essais mécaniques directement sur des dentures de pignons. Si ces essais permettent d'utiliser des pièces plus représentatives, ils sont en revanche plus complexes à mettre en place et requièrent une instrumentation plus fine. Cette étude est dédiée à des essais de caractérisation de la tenue en fatigue du pied de dent – essai dit de type STBF (Single Tooth Bending Fatigue).

Objectifs :
Les objectifs de ce stage sont de
• Mettre en place des mesures in situ – jauges de déformation et système de Corrélation d'Images Numériques (CIN) – sur un montage d'essai existant – pour tester des pignons avec dentures droites – et valider par corrélation essai/calcul les conditions aux limites imposées dans la modélisation associée ;
• Fort du retex sur le montage existant, concevoir un nouveau montage d'essai de fatigue pour tester des éléments d'engrenage à dentures hélicoïdales et mettre au point la modélisation éléments finis associée.

Compétences du candidat :
Conception mécanique, essais mécaniques, calculs éléments finis (Ansys et/ou Abaqus), Python. La connaissance de la corrélation d'images serait un plus.