Raed KOUTA

La durée de vie et la fiabilité (probabilité de non-rupture) de systèmes ou de composants mécaniques représentent des caractéristiques déterminantes, d’où l’intérêt de la mise en place de calculs prévisionnels pour accéder à ces valeurs. Couramment, la fatigue des matériaux est abordée de deux manières : une approche globale et une approche locale. Cet article se consacre à la première, actuellement la plus retenue en industrie, et qui consiste à considérer le matériau comme un milieu homogène à une échelle macroscopique, avec la construction de courbes de fatigue et la définition des points de sollicitations critiques. La connaissance des conditions réelles d’usage, des réponses des systèmes et des modèles de dégradation des matériaux reste toutefois un prérequis indispensable aux ingénieurs de conception.

Cet article traite de la modélisation des sollicitations aléatoires, considérées comme la cause principale de la diminution de la résistance des composants mécaniques considérés. Cette étude permet de transiter de ces représentations à des modèles permettant de calculer la durée de vie. La modélisation probabiliste de l’histogramme d’une sollicitation aléatoire, la modélisation théorique des événements locaux, la modélisation probabiliste du dépassement de niveau, ou encore la modélisation de l’enveloppe d’une sollicitation aléatoire sont tout d’abord abordées. Une analyse des méthodes matricielles de comptage est ensuite proposée.

L'étude des différentes approches pour l’analyse de chargements aléatoires a pour objectif d’optimiser les méthodes de calcul de durée de vie d’un système mécanique. Ainsi, deux méthodes complémentaires que sont les analyse statistiques et les analyses fréquentielles sont présentées. Ces approches possèdent toutes deux avantages et inconvénients et c’est pourquoi une combinaison des deux analyses permet de considérer une sollicitation étudiée comme un processus aléatoire. Après une courte explication des conditions d’usage d’un système mécanique, les analyses statistiques (ou méthodes de comptages des charges aléatoires) et les analyses fréquentielles sont étudiées en détail.