Le phénomène de défaillance par fatigue peut apparaitre à des niveaux de contraintes éloignés du seuil de dimensionnement statique de mécanique des milieux continus, tout simplement du fait que l'endommagement suit un processus complexe et de longue haleine. Disposer d'outils performants de prévision de durée de vie en fatigue est donc une nécessité de conception pour le dimensionnement des machines, composants, structures, par natures soumises à des sollicitations variables dans le temps, liée à leur utilisation en service. Pour contribuer à cet objectif nous nous sommes attachés à une conception concernant les outils les plus fréquemment utilisés pour ces prévisions en fatigue : les critères multiaxiaux de fatigue et les lois d'endommagement et de cumul en fatigue. La première partie du travail effectué a consisté en une étude de validité et d'analyse de nouveaux critères de fatigue multiaxiaux proposés depuis une dizaine d'années. Cette validité est comparée vis-à-vis de celle des critères implantés dans l'industrie. L'approche intégrale dont le principe est l'établissement du caractère endommageant d'un cycle multiaxial par la contribution des sollicitations présentes sur tous les plans physiques et non un seul comme le cas de l'approche " plan critique ", est la plus efficace en règle générale pour traduire correctement le comportement en fatigue sous chargement multiaxial. L'intégration d'une démarche probabiliste proposée permet d'associer la probabilité de survie aux résultats de calcul d'un critère. La seconde partie de cette thèse a conduit à proposer de nouveaux modèles différentiels d'endommagement permettant de retrouver, dans le cas d'un chargement d'amplitude constante, le formalisme classique des courbes S-N des matériaux (Wöhler, Basquin, Bastenaire et Stromeyer). L'influence de l'ordre d'apparition des cycles de contraintes, les valeurs moyennes, l'évolution non linéaire du dommage par fatigue sont ainsi prises en compte. Le problème de sensibilité du modèle et donc ses prévisions de durée de vie en fatigue uniaxiale d'amplitude variable, comme cela est rencontré dans le modèle de Chaboche, est ainsi écarté. La confrontation du modèle proposé pour les courbes S-N de Basquin et Bastenaire est prometteuse en terme de prévision de duré de vie. Une étude comparative par rapport à la loi de Miner, prise comme référence, avec celles proposée et de Mesmacque & Amrouche à donnée des résultats concluants pour les lois à évolution non linéaire.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:CCSD/oai:tel.archives-ouvertes.fr:tel-01017174 |
| Date | 30 September 2010 |
| Creators | Nadjitonon, Ngarmaïm |
| Publisher | Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II |
| Source Sets | CCSD theses-EN-ligne, France |
| Language | fra |
| Detected Language | French |
| Type | PhD thesis |
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