CHAPITRE 2 - TOPOGRAPHIE ET MÉCANIQUE DES SURFACES
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2.3.1. Effet de contrainte moyenne
L a théorie de l’élasticité permet de superposer le champ de contraintes superficielles osuperficielle et le champ de contraintes de service cseruice. La figure ci-dessous
montre comment la contrainte de service (traction) est déchargée en surface par
les contraintes superficielles de compression (cas d u n e pièce cylindrique soumise
à un moment de flexion).
M
4M
X
--b
Fig. 2.26. Déchargement des contraintes de service en flexion par les contraintes superficielles.
Pour affiner les prévisions de tenue à la fatigue dans le cas de chargements
complexes, les mécaniciens utilisent des outils comme les diagrammes de
Goodman ou de Haigh. Ils sont utilisables en présence de contraintes résiduelles ;
il suffit de considérer que ces contraintes se comportent comme des contraintes
statiques superposées aux contraintes cycliques.
2.3.2. Effet du gradient de contraintes
Selon la forme du gradient de contraintes on peut obtenir u n amorçage de
fatigue en sous-couche si on dépasse localement la limite d’endurance.
Sur la figure 2.27 sont représentés deux profils de contraintes superficielles
avec des amplitudes très voisines : le profil B est plus << étalé B que le profil A (gradient de contraintes plus faible). Le tracé des résultantes avec la contrainte de
service montre que, si oD est la limite d’endurance du matériau, il n’y aura pas
de risques avec le profil B alors qu’on aura une certaine probabilité de fissuration en sous-couche avec le profil A. D’une manière générale on se méfiera des
profils de contraintes trop abrupts.. .
Lorsqu’on est en présence de contacts mécaniques, la partie la plus sollicitée
n’est plus la surface mais la sous-couche, à la profondeur du point de Hertz
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2.3.1. Effet de contrainte moyenne
L a théorie de l’élasticité permet de superposer le champ de contraintes superficielles osuperficielle et le champ de contraintes de service cseruice. La figure ci-dessous
montre comment la contrainte de service (traction) est déchargée en surface par
les contraintes superficielles de compression (cas d u n e pièce cylindrique soumise
à un moment de flexion).
M
4M
X
--b
Fig. 2.26. Déchargement des contraintes de service en flexion par les contraintes superficielles.
Pour affiner les prévisions de tenue à la fatigue dans le cas de chargements
complexes, les mécaniciens utilisent des outils comme les diagrammes de
Goodman ou de Haigh. Ils sont utilisables en présence de contraintes résiduelles ;
il suffit de considérer que ces contraintes se comportent comme des contraintes
statiques superposées aux contraintes cycliques.
2.3.2. Effet du gradient de contraintes
Selon la forme du gradient de contraintes on peut obtenir u n amorçage de
fatigue en sous-couche si on dépasse localement la limite d’endurance.
Sur la figure 2.27 sont représentés deux profils de contraintes superficielles
avec des amplitudes très voisines : le profil B est plus << étalé B que le profil A (gradient de contraintes plus faible). Le tracé des résultantes avec la contrainte de
service montre que, si oD est la limite d’endurance du matériau, il n’y aura pas
de risques avec le profil B alors qu’on aura une certaine probabilité de fissuration en sous-couche avec le profil A. D’une manière générale on se méfiera des
profils de contraintes trop abrupts.. .
Lorsqu’on est en présence de contacts mécaniques, la partie la plus sollicitée
n’est plus la surface mais la sous-couche, à la profondeur du point de Hertz