Usure induite par vibrations sous écoulement: le cas des grappes de commande des réacteurs a eau pressurisée. Des études théoriques aux applications industrielles

Resume Differents composants internes des reacteurs a eau pressurisee (REP), et en particulier les grappes de commande, subissent un endommagement par usure sous l'action des vibrations induites par les ecoulements. Pour faire face a ce probleme, un important programme de R&D a ete lance par EDF et ses partenaires. Afin de permettre des calculs predictifs, un modele industriel d'usure a ete developpe, fonde a la fois sur des resultats experimentaux et sur la cinetique d'usure reelle observee en reacteur. La modelisation de l'usure proprement dite est le maillon final d'une suite de calculs qui commence par la determination des excitations hydrauliques, se poursuit par le calcul de la reponse dynamique de la structure et des chargements dans les zones de contact, pour s'achever par l'estimation des volumes et des profondeurs d'usure. Des travaux plus theoriques, visant a comprendre et a modeliser les phenomenes mis en jeu ont egalement ete entrepris. Une demarche pour la simulation des phenomenes d'usure douce est proposee, en annexe, associant une etude thermodynamique globale a un modele de l'interface des deux corps en contact. Elle permet de tenir compte de l'influence de ce milieu complexe sur le chargement et l'usure des solides. L'originalite de ce travail reside dans la prise en compte de la perte de matiere et de la physique de l'interface dans un modele macroscopique.