Chap. 3.1 : effets de la fatigue Flashcards
Qu’est-ce que la fatigue ?
La fatigue se produit quand le matériau est soumis à charges répétées.
Les charges peuvent varier : leur fréquence, leur amplitude.
Une façon de désigner la durée de vie d’un matériau ?
Nr : Le nb de cycles de charges nécessaires pour entraîner la rupture du matériau
Quels sont les deux grands domaines de fatigue ?
- Fatigue d’endurance
- Fatigue oligocyclique
Qu’est-ce que la fatigue d’endurance ?
L’amplitude des déformations reste dans le domaine d’élasticité. Nr > 10^5 cycles
Qu’est-ce que la fatigue oligocyclique ?
L’amplitude des déformations dépasse le domaine d’élasticité : la durée de vie du matériau est donc plus courte : Nr < 10^4.
Entre la traction et la compression, laquelle est la plus dommageable ?
La traction est + dommageable pour le matériau que la compression.
–> compression tend à refermer la faille.
+ Il y a de traction, + vite on arrive à la rupture
Qu’est-ce que la limite d’endurance d’un matériau ?
Niveau d’amplitude de contrainte pour lequel la rupture n’intervient pas.
C’est aussi un nb de cycle supérieur à la durée de vie de la pièce
Quelle courbe utilise-t-on pour déterminer la limite d’endurance d’un matériau ?
La courbe de Wöhler. On utilise l’asymptote horizontale pour déterminer σD
Quels matériaux ne présentent pas de limite d’endurance ?
Les alliages de cuivre, d’aluminium, et certains plastiques.
Phase de l’accommodation ?
La contrainte évolue avant de se stabiliser à nouveau. Soit :
- elle augmente : durcissement du matériau
- elle diminue : adoucissement du matériau
Au niveau micro : réorganisation des dislocations
2 phases principales de la déformation ?
- Amorçage
- Propagation
début de la phase d’amorçage ?
La sollicitation périodique conduit à des mouvements périodiques des grains en surface, ce qui crée des irrégularités : extrusions, intrusions en surface
A quoi servent les extrusions/intrusions qui naissent en phase d’amorçage ?
Servent d’amorçage à des microfissures qui se développent par décohésion en cisaillement, à environ 45° de l’axe de sollicitation
Impact sur les grains en surface de la phase d’amorçage ?
Les grains en surface sont déformés plastiquement, donc même en fatigue d’endurance, un amorçage peut se produire
De quoi dépend l’amorçage ?
Etat de surface et défauts à la surface : rayures, jonction de plusieurs joints de grains, concentrations de contraintes …
Phase de propagation :
Les dislocations se propagent dans le matériau jusqu’à sa rupture
Comment calculer Nr ?
Nr = Na + Np
- Na : nb de cycles d’amorçage
- Np : nb de cycles de propagation
Pour un matériau fragile, Nr ?
Nr = Na
car Np = 0
Np d’un matériau ductile ?
bcp de cycles de propagation : Np important
Indicateur utilisé ?
Kc : facteur d’intensité de contrainte
K et sollicitation de fatigue ?
K varie pendant la sollicitation, en fonction de la géométrie de la fissure et celle de l’éprouvette.
A partir de ΔK, on peut déterminer la vitesse de propagation
Qu’est-ce que le fluage ?
On soumet le matériau à une contrainte constante (en traction ou en compression à haute température. (T>Tf/2)
Quel impact sur l’essai de fluage si on augmente considérablement la température ?
Réduction du temps de rupture :
- diffusion activée : les atomes se déplacent
- dislocations se déplacent plus facilement
Fluage et joints de grains ?
Contrairement à un essai de traction, où les jdg perturbent les dislocations, lors d’un fluage avoir des jdg est problématique : la déformation se fait aux jdg par rupture intergranulaire.
–> les monocristaux résistent mieux
