5a. Résumé
Dans les turbines Francis, le soudage multipasses relie les aubes à la couronne et à la ceinture. Les démarrages, les modes opératoires transitoires et les fluctuations de pression causent des variations cycliques des forces appliquées, causant des fissures de fatigue, surtout dans les soudures, où les contraintes sont les plus élevées. L'inspection et la réparation sont complexes, car la turbine est dans un puits au pied du barrage. La prédiction du comportement des fissures de fatigue est donc cruciale pour planifier les inspections et éviter les pannes imprévues.
Les contraintes résiduelles de compression prolongent la durée de vie en retardant l’initiation des fissures, augmentant leur fermeture et atténuant les contraintes de traction. Le martelage est particulièrement efficace pour les aciers à haute résistance, mais les recherches sur cette méthode restent limitées.
Cette étude combine des mesures expérimentales et une modélisation par éléments finis pour prédire la propagation des fissures de fatigue en présence de contraintes résiduelles induites par le martelage. Les contraintes résiduelles ont été mesurées par la méthode du contour, et les tests expérimentaux ont permis d’évaluer le taux de propagation des fissures. Ces résultats, intégrés dans un modèle par éléments finis, ont été comparés aux observations expérimentales. Ils contribuent à une gestion améliorée de la fatigue et à la prolongation de la durée de vie des turbines.
