| Réf : BM5032 v1
Auteur(s) : Raed KOUTA, Daniel PLAY
Date de publication : 10 avr. 2008
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Fatigue des alliages ferreux - Définitions et diagrammesCet article fait partie de l’offre Fonctions et composants mécaniques
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Le calcul prévisionnel de la durée de vie d'un système, ou d'un composant, mécanique, utilisé dans des conditions réelles d'usage, s'effectue à partir de quatre éléments :
la connaissance du chargement (ou de la sollicitation) subit (figures 1a et b). La figure 1a visualise la définition de points de mesure au cours du temps (avec un pas de temps prédéfinis Δt constant). La figure 1b permet de rappeler les grandeurs considérées par la suite ;
une loi d'endurance (souvent basée sur la courbe de Wöhler) (figure 1c). Des essais réalisés pour une contrainte moyenne
nulle et une contrainte Sa donnent des résultats avec différents nombres de cycles à la rupture. La distribution est représentée par une suite de points. Différentes valeurs de contraintes Sa sont considérées. Par la suite, trois courbes peuvent être déduites avec, respectivement, pr ≥ 50 %, p 0 , et 1 – p 0 de probabilité de rupture. En général, p 0 est compris entre 1 et 10 % ;
un critère de fatigue qui fixe la limite de résistance (figure 1d ). Lorsque la contrainte moyenne n'est pas nulle, la limite de fatigue SD dépend de la valeur de la contrainte moyenne Sm . Différents modèles peuvent alors être utilisés selon que la contrainte Sm varie entre 0 et R E , ou R m ;
une loi de cumul d'endommagement pour tenir compte de toutes les sollicitations appliquées au système, ou au composant. Généralement, c'est la loi de Miner qui est utilisée.
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FONCTIONS ET COMPOSANTS MÉCANIQUES
(1) - LIEURADE (H.-P.) - Estimation des caractéristiques de résistance et d'endurance en fatigue – La fatigue des matériaux et des structures. - Collection université de Compiègne, Éditeurs scientifiques : Bathias, C., Bailon, J. P., Les presses de l'université de Montréal (1980).
(2) - FATEMI (A.), YANG (L.) - Cumulative fatigue damage and life prediction theories : a survey of the state of the art for homogeneous materials. - Int J Fatigue, 20(1), p. 9-34 (1998).
(3) - LELUAN (A.) - Méthodes d'essais de fatigue et modèles d'endommagement pour les structures de véhicules ferroviaires. - Revue générale des chemins de fer, Gauthier-Villars éditions, p. 21-27, déc. 1992.
(4) - BROZZETTI (J.), CHABROLIN (B.) - Méthodes de comptage des charges de fatigue. - Revue Construction Métallique, no 1 (1986).
(5) - LALANNE (C.) - Vibrations et chocs mécaniques – tome 4 : Dommage par fatigue. - HERMES Science Publications, Paris (1999).
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