Flashcards : Introduction à la fatigue des matériaux — 49 cartes

La fatigue est l'ensemble des dégradations sous chargements cycliques pouvant causer fissuration et rupture.

L'endurance est la capacité à résister aux chargements cycliques responsables de la fatigue.

Environ 80 % des ruptures de pièces ou structures sont dues à la fatigue.

La fatigue mécanique correspond à des dégradations dues à des sollicitations mécaniques.

La fatigue de contact correspond à des dégradations dues au contact entre deux solides.

La fatigue thermique correspond à des dégradations dues à des contraintes thermiques.

Deux points au niveau des roulements et deux au niveau des roues.

Une pression de contact exercée par le rail.

Elle transmet l’action mécanique entre la jante et le moyeu.

Une fatigue de contact due à la pression exercée par les roues.

Une fatigue thermique due au gradient de température généré par les frottements.

Une pression mécanique.

Léonard de Vinci.

Vers 1500.

Le phénomène de fatigue.

August Wöhler.

Vers 1850.

Du chargement, de la géométrie, du matériau, du procédé de fabrication et de l’environnement.

Un état avec une seule contrainte principale non nulle en un point.

Quand deux ou trois contraintes principales sont non nulles en un point.

La plus petite partie de la contrainte en un point qui se répète dans le temps.

Les chargements sont mécaniques.

À température ambiante.

La contrainte est périodique à amplitude constante.

L'environnement est l'air.

$\sigma_m = \frac{\sigma_{max}+\sigma_{min}}{2}$

$\sigma_a = \frac{\sigma_{max}-\sigma_{min}}{2} > 0$

$R = \frac{\sigma_{min}}{\sigma_{max}}$

$T=\frac{1}{f}$

$\omega=2\pi f$

Quand $\sigma_{min}=0$ ou $\sigma_{max}=0$.

Quand $\sigma_{min} < 0 < \sigma_{max}$.

C’est une sollicitation ni répétée ni alternée.

Appliquer un cycle de contrainte nominale plusieurs fois.

Le nombre de cycles lors de la formation d’une fissure macroscopique ou de la rupture.

Le nombre de cycles appliqué en cas de survie.

Caractériser un matériau.

Un procédé ou un assemblage.

Valider leur tenue à la fatigue.

Zone utile de section constante, surface usinée et polie, petites dimensions, peu de contraintes résiduelles.

Par une perte de raideur mesurée via force ou couple et déplacement ou angle.

L'amplitude de contrainte σa en fonction du nombre de cycles à rupture Nr.

Le nombre de cycles jusqu'à une fissure macroscopique ou rupture complète.

L'amplitude de contrainte provoquant rupture ou fissure à Nr cycles.

Le seuil sous lequel la durée de vie est considérée infinie.

Comme la résistance à la fatigue à 10⁷ cycles.

$N_r = a^{-1/b}\sigma_a^{1/b}$ ou $\sigma_a = aN_r^b$.

Basquin, 1910.

$N_r = \alpha(\sigma_a-\sigma_D)^{-1}\exp\left[-\left(\frac{\sigma_a-\sigma_D}{\beta}\right)^\gamma\right]$.