Fatigue des alliages ferreux - Exemples de calcul

1 - Choix d'un diagramme

2 - Choix d'un coefficient de sécurité

• 2.1 - Cas du diagramme de Haigh
• 2.2 - Cas du diagramme de Goodman
  Figure 1 - Calcul du coefficient de sécurité avec le diagramme de Haigh Figure 2 - Calcul du coefficient de sécurité avec le diagramme de Goodman Figure 3 - Calcul du coefficient de sécurité avec un critère de fatigue multiaxiale
• 2.3 - Diagramme de fatigue multiaxiale

3 - Calcul de la contrainte admissible limite en sollicitation uniaxiale

• 3.1 - Facteurs d'influence
• 3.2 - Calcul de la nouvelle équation de la courbe limite du diagramme d’endurance
  Figure 4 - Domaine admissible et équation de la courbe limite après application des facteurs d’influence
• 3.3 - Exemple d'application
  Figure 5 - Pièce étudiée travaillant en flexion rotative Figure 6 - Détermination du coefficient d’effet d’échelle K e Figure 7 - Détermination du facteur d’état de surface K s Figure 8 - Calcul du facteur théorique de concentration de contraintes K t en flexion pour un arbre épaulé Figure 9 - Détermination du rapport K f / K t
• 3.4 - Calcul de la contrainte admissible limite en sollicitations combinées à l'aide d'un critère uniaxial
  Figure 10 - Représentation dans le plan du critère de Von Mises Figure 11 - Calcul du facteur théorique de concentration de contrainte K t tr en traction pour un arbre épaulé Figure 12 - Calcul du facteur théorique de concentration de contraintes K t t en torsion pour un arbre épaulé
• 3.5 - Calcul de la durée de vie en sollicitations combinées à l'aide d'un critère de fatigue multiaxiale
  Figure 13 - Géométrie de l’éprouvette lisse Figure 14 - Courbes S-N d’une fonte FGS 700/2 Figure 15 - Positionnement des résultats de calcul sur la courbe de Wöhler Figure 16 - Éprouvette en flexion-torsion combinée Figure 17 - Positionnement des résultats de calcul en flexion-torsion en phase sur la courbe de Wöhler Tableau 1 Tableau 2 Tableau 3 Tableau 4
• 3.6 - Calcul de fatigue avec prise en compte des contraintes résiduelles pour une méthode analytique
  Figure 18 - Prédiction de la durée de vie avec les trois critères dans le cas d’une sollicitation combinée flexion-torsion hors phase Figure 19 - Prédiction de la durée de vie pour différentes valeurs du coefficient k Figure 20 - Diagrammes de résistance pour différentes durées de vie Figure 21 - Comparaison des résultats obtenus par calcul et par essais pour une sollicitation de flexion-torsion combinée Figure 22 - Simulation analytique de l’influence des contraintes résiduelles sur la durée de vie en fatigue Figure 23 - Effets des contraintes résiduelles de compression sur les coefficients de sécurité Tableau 5 Tableau 6
• 3.7 - Calcul de la courbe S-N d'une pièce grenaillée avec prise en compte de la relaxation des contraintes résiduelles
  Figure 24 - Loi de comportement cyclique du matériau Figure 25 - Courbes de Wöhler du matériau Figure 26 - Géométrie des éprouvettes Figure 27 - Maillage d’éprouvette Figure 28 - Erreurs de la pression hydrostatique résiduelle Figure 29 - Durée de vie sur la couche superficielle de l’éprouvette Tableau 7
• 3.8 - Méthode inverse avec contraintes résiduelles dans un calcul prévisionnel de conception mécanique d'une pièce entaillée
  Figure 30 - Comparaison de la durée de vie Figure 31 - Courbe de référence du matériau (courbe de Wöhler) Figure 32 - Prévision des contraintes résiduelles avec un critère de fatigue multiaxiale Figure 33 - Effet de la température de trempe sur une plaque en aluminium trempée Figure 34 - Algorithme de prévision de la température de trempe à partir d’un champ de contraintes résiduelles admissible Figure 35 - Géométrie de l’éprouvette entaillée Figure 36 - Comparaison du champ de contraintes résiduelles admissibles

4 - Conclusion