3 • Les propriétés
des métaux
65
3.1 Les propriétés mécaniques
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
réellement approchée avec 10
7 cycles; avec des alliages d’aluminium il
faut atteindre et même dépasser 10
8 cycles. Pour estimer σ D(N) on réalise
des essais dits de fatigue sur des éprouvettes; ils consistent à soumettre
celles-ci à une sollicitation variable dans le temps selon une loi le plus
souvent sinusoïdale et à déterminer au bout de combien de cycles intervient ou n’intervient plus la rupture totale. L’essai est le plus souvent
effectué à la température ambiante et sur une éprouvette judicieusement
choisie et préparée. Les principes généraux des essais de fatigue sont rassemblés dans la norme NF A 03-400 et leurs modalités sont décrites par
la norme NF A 03 401 et par la norme NF A 03 402.
Pour un type de sollicitation (traction, flexion, torsion…) et pour des
conditions de chargement donnés (contrainte moyenne σ m , rapport de
contrainte R s = σ min /σ max ), on constate que, lorsque l’amplitude de
contrainte diminue, le nombre de cycles avant rupture augmente au
point de devenir pratiquement infini lorsque celle-ci atteint la limite
d’endurance σ D . Cet état de fait impose donc d’effectuer une série
d’essais sous des amplitudes de contrainte différentes ce qui permet de
tracer une courbe représentant les variations du nombre de cycle (en
échelle logarithmique) avant achèvement d’un essai en fonction de
l’amplitude de la contrainte. Cette courbe est dite courbe de WOEHLER
ou courbe S/N (figure 3.6); chacun des points qui permettent de la tracer représente le résultat d’un essai. La valeur de l’ordonnée de l’asymptote horizontale vers laquelle tend la courbe, pour les grands nombres de
cycles, est la limite d’endurance σ D .
Cette limite d’endurance est systématiquement affectée d’une certaine
dispersion acceptée actuellement comme un fait physique La limite
d’endurance est donc appréciée, avec sa dispersion, à l’aide de méthodes
statistiques; ce fait explique la nécessité d’effectuer un assez grand nombre d’essais.
On rend compte de l’influence de la contrainte moyenne σ m en l’intégrant dans la définition de la limite d’endurance :
σ D = σ m ± σ a
σ a étant l’amplitude de la contrainte correspondant à la limite d’endurance pour une valeur considérée de la contrainte moyenne σ m . Cette
des métaux
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3.1 Les propriétés mécaniques
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
réellement approchée avec 10
7 cycles; avec des alliages d’aluminium il
faut atteindre et même dépasser 10
8 cycles. Pour estimer σ D(N) on réalise
des essais dits de fatigue sur des éprouvettes; ils consistent à soumettre
celles-ci à une sollicitation variable dans le temps selon une loi le plus
souvent sinusoïdale et à déterminer au bout de combien de cycles intervient ou n’intervient plus la rupture totale. L’essai est le plus souvent
effectué à la température ambiante et sur une éprouvette judicieusement
choisie et préparée. Les principes généraux des essais de fatigue sont rassemblés dans la norme NF A 03-400 et leurs modalités sont décrites par
la norme NF A 03 401 et par la norme NF A 03 402.
Pour un type de sollicitation (traction, flexion, torsion…) et pour des
conditions de chargement donnés (contrainte moyenne σ m , rapport de
contrainte R s = σ min /σ max ), on constate que, lorsque l’amplitude de
contrainte diminue, le nombre de cycles avant rupture augmente au
point de devenir pratiquement infini lorsque celle-ci atteint la limite
d’endurance σ D . Cet état de fait impose donc d’effectuer une série
d’essais sous des amplitudes de contrainte différentes ce qui permet de
tracer une courbe représentant les variations du nombre de cycle (en
échelle logarithmique) avant achèvement d’un essai en fonction de
l’amplitude de la contrainte. Cette courbe est dite courbe de WOEHLER
ou courbe S/N (figure 3.6); chacun des points qui permettent de la tracer représente le résultat d’un essai. La valeur de l’ordonnée de l’asymptote horizontale vers laquelle tend la courbe, pour les grands nombres de
cycles, est la limite d’endurance σ D .
Cette limite d’endurance est systématiquement affectée d’une certaine
dispersion acceptée actuellement comme un fait physique La limite
d’endurance est donc appréciée, avec sa dispersion, à l’aide de méthodes
statistiques; ce fait explique la nécessité d’effectuer un assez grand nombre d’essais.
On rend compte de l’influence de la contrainte moyenne σ m en l’intégrant dans la définition de la limite d’endurance :
σ D = σ m ± σ a
σ a étant l’amplitude de la contrainte correspondant à la limite d’endurance pour une valeur considérée de la contrainte moyenne σ m . Cette