Prévision de la durée de vie en fatigue d'une structure ou d'un élément de structure sous chargement à amplitudes variables

par Bruno Randrianarivo

Thèse de doctorat en Mécanique Appliquée, Acoustique et Matériaux

Sous la direction de Van Ky Dang.

Soutenue en 1991

à Compiègne , dans le cadre de École doctorale 71, Sciences pour l'ingénieur (Compiègne) .

mots clés

• Matériaux -- Fatigue
• Durée de vie (ingénierie)
• Endommagement, Mécanique de l' (milieux continus)
• Contraintes (mécanique)
• Facteur de charge

Résumé

L'étude de la fiabilité d'une structure mécanique travaillant en fatigue peut être définie par la connaissance de la durée de vie avant l'apparition d'une défaillance. Le type d'essai le plus simple et le plus représentatif mais aussi le plus onéreux en temps et en coût consiste à solliciter la structure à partir d'un signal réel représentatif du chargement en service. A partir de là est évaluée la durée de vie de l'installation. Cette constatation conduit à adapter un outil permettant d'estimer la durée de vie de l'ensemble d'une structure mécanique à partir des résultats d'essais simplifiés sur des éprouvettes extraites du même matériau. Dans le cadre de cette étude, nous présentons des modèles de prévision de la durée de vie (FATIMAS, SMITH-TOPPER-WATSON, NEUGEBAUER) d'une structure à partir des caractéristiques mécaniques cycliques du matériau (WOHLER, MANSON COFFIN) déduites des essais de fatigue sous amplitudes constantes. Ensuite, les résultats théoriques obtenus seront comparés avec les résultats expérimentaux issus des essais sous spectre de chargement judicieusement choisi pour représenter la sollicitation en service de la structure. On en déduit à partir des résultats expérimentaux par omission des blocs contenant des cycles en dessous de la limite d'endurance que l'influence des petits cycles sur la durée de vie en fatigue dépend de la nature du matériau et du niveau de sollicitation de ces cycles, nécessitant ainsi des précautions particulières lors du filtrage des signaux et du choix du modèle de prévisions utilisé.

Titre traduit

Fatigue life prediction of structure or part of structure subjected to uniaxial variable amplitude loading

Pas de résumé disponible.