La fiabilité des arbres entaillés dans les machines agricoles : Applications sur les arbres clavetés

par Nawar Kadi

Thèse de doctorat en Mécanique

Sous la direction de Guy Pluvinage.

Soutenue en 2001

à Metz .


  • Résumé

    La tenue en service des arbres clavetés est un paramètre important dans la fiabilité des structures fortement sollicitées tel le matériel agricole. L'évolution, en conception, vers des structures plus légères et en utilisant des sollicitations en service de plus en plus sévères, conduit à la nécessité d'une meilleure connaissance du comportement monotone ou cyclique des arbres clavetés. Cette thèse s'inscrit dans cette préoccupation et se propose d'étudier, à la fois, l'effet de la géométrie de la rainures de clavettes et l'influence du chargement appliqué aux arbres (flexion rotative ou torsion). Des calculs par éléments finis ont déterminé l'influence des paramètres géométriques et le type de rainure sur le facteur de concentration de contrainte. Des équations analytiques, pour chaque type de rainure et mode de chargement, ont été proposées. Des essais de fatigue sur des éprouvettes clavetées ont donné des informations sur l'influence des choix de la rainure et des paramètres géométries sur la durée de vie en fonction du mode de chargement. En notant que le nouveau système mécanique d'amarrage, pour la machine mufti-axiale, a permis de réaliser des essais de torsion près de la limite d'endurance, en assurant un bon alignement des éprouvettes. La nouvelle approche volumétrique donne de bonne estimation de la durée de vie, ou les approches traditionnelles (points chauds) simplifiées ne sont pas capables de la caractériser la rupture par fatigue, spécialement dans le cas des arbres clavetés. Cette nouvelle approche détermine l'amplitude de la contrainte effective dans le volume d'élaboration du processus en fatigue a partir de la loi de comportement cyclique en prenant en compte le gradient relatif des contraintes dans le volume. Cette contrainte effective permet d'estimer la durée de vie d'une éprouvette entaillée, en ramenant cette contrainte sur la courbe de Wohler des éprouvettes lisses pour un même mode de chargement

  • Titre traduit

    The reliability of shafts with notch in the agriculture machinery : Application on shafts with key-seats


  • Résumé

    The fatigue resistance in service of shaft with key seat is an important parameter in the reliability of strongly sought structures such as the agricultural pieces. Evolution, in design, towards lighter structures and in use towards more and more austere requests in service, give the necessity of a better knowledge of the monotonous and cyclic behavior of shaft with key-seat. This thesis is devoted to study, at the same time, the effect of the geometry of key-seats and the influence of the cyclic loading mode (rotating bending and torsion). New database for fatigue behavior of specimens with key-seats of different geometry sizes under different loading modes (rotating bending and torsion) has receiving. Here also should be noted that the new grips system for biaxial machine test has improved tests performance near endurance limit conditions. Using the Finite Element method, the influence of the geometrical parameters and the type of key-seats on the stress concentration factor was determined. Analytical equations, for every type of key-seats ans loading mode, were proposed. The new “volumetric approach” gives a good description of the fatigue failure, where the traditional approaches (hot spot) simplified are not appropriate to characterized especially in the case of shafts with key-seats. This new approach gives an effective stress in the volume of fatigue process zone, taking into account the relative stress gradient in this volume. This effective stress gives the estimation of life duration by returning this stress on Wöhler's curve of smooth specimens for the same of loading mode

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (174 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 163-171

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Lorraine. Direction de la documentation et de l'édition. Bibliothèque du Saulcy.
  • Non disponible pour le PEB
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.