Calcul des pièces métalliques à la fatigue

• Faire le point des différentes approches pour avoir une compréhension d'ensemble des problèmes rencontrés par l'ingénieur devant faire face à ce type de situation.
• Présenter quelques approches plus récentes basées sur des modélisations multiéchelles. Ces approches sont maintenant assez répandues, plus particulièrement dans l'industrie automobile, pour dimensionner des structures devant résister à la fatigue polycyclique.
• Evoquer le cas de la fatigue oligocyclique, notamment en présence des chargements thermomécaniques. Ce cas est très répandu, surtout dans les applications moteurs ou nucléaires.

Vous êtes responsable de bureau d'études traitant de pièces métalliques sollicitées en fatigue, ingénieur de recherche impliqué dans la tenue à la fatigue, ou chef de projet.

Après un rappel des différentes tendances qui ont influencé (et qui continuent à influencer) les recherches en fatigue, on abordera les problèmes plus spécifiquement reliés au dimensionnement : on insistera plus particulièrement sur la nécessité de disposer de méthodes de calcul intrinsèques et générales basées sur des critères de fatigue multiaxiaux récents, intégrés à des codes de calculs. A titre d'illustration, quelques applications complètes, incluant la prise en compte des traitements de surface, seront présentées. Les cas de la fatigue à faible nombre de cycles sous chargements thermomécaniques et l'approche fiabiliste du dimensionnement par la méthode contrainte-résistance seront également abordés.

Introduction aux modèles multi-échelles

• Court historique des problèmes de fatigue
• Observations et phénomènes physiques d'endommagement
• Critères de fatigue polycyclique multiaxiale
• Etude détaillée des critères de Dang Van, Papadopoulos, Sines et Crossland

Caractérisation expérimentale du comportement en fatigue des matériaux

• Courbes SN, courbes de Manson-Coffin, loi de Paris
• Aides expérimentales à la conception

Mise en œuvre sur quelques exemples

• Critères de fatigue polycyclique multiaxiale
• Fatigue de contact et fretting
• Implémentation numérique et calculs par éléments finis
• Plasticité et théorèmes d'adaptation et accommodation
• Fatigue des soudures
• Fatigue aléatoire
• Méthodes de calcul pour la conception
• Méthodes contrainte-résistance pour la conception
• Exemples