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Séance de cours

Fatigue dans les matériaux

Dans cours

MSE-101(a): Matériaux: de la chimie aux propriétés

Ce cours permet l'acquisition des notions essentielles relatives à la structure de la matière, aux équilibres et à la réactivité chimique en liaison avec les propriétés mécaniques, thermiques, électriques et magnétiques des matériaux. ...

Description

Cette séance de cours introduit le concept de fatigue dans les matériaux, où la contrainte répétée conduit à la défaillance à des niveaux inférieurs à la rupture statique. Il aborde des sujets tels que la mécanique des fractures, la résistance à la fatigue, la limite d'endurance et le comportement de déformation dans des conditions de fatigue. L'instructeur discute de l'importance de considérer la fatigue dans la conception des matériaux et fournit des exemples de défaillances de fatigue dans les applications réelles.

Enseignant·e

Véronique Michaud

Background: 1994 Habilitation à diriger des recherches ( INPG, France) 1991 PhD in Materials Engineering ( MIT, USA) 1987 Ingénieur Civil des Mines ( Ecole des Mines de Paris, France) Activités: Depuis Janvier 2018: Vice-Doyenne de la faculté des ingénieurs, en charge de l'éducation. Juin 2012-Dec.2017: Directrice de la Section Science et Génie des Matériaux Depuis Avril 2017, Professeur Associée EPFL 2009-2017 : Professeur Titulaire at EPFL 1997-2009 : collaboratrice Scientifique EPFL 1994-1997 : Chef de Travaux au laboratoire MSS-MAT, Ecole Centrale Paris (France) 1991-1994 : Post-doctoral research associate, MIT (USA) Environ 300 publications of which 140 in peer-reviewed journals

Source officielle

Concepts associés (21)

Deformation (engineering)

In engineering, deformation refers to the change in size or shape of an object. Displacements are the absolute change in position of a point on the object. Deflection is the relative change in external displacements on an object. Strain is the relative internal change in shape of an infinitesimally small cube of material and can be expressed as a non-dimensional change in length or angle of distortion of the cube. Strains are related to the forces acting on the cube, which are known as stress, by a stress-strain curve.

Déformation d'un matériau

La déformation des matériaux est une science qui caractérise la manière dont réagit un matériau donné quand il est soumis à des sollicitations mécaniques. Cette notion est primordiale dans la conception (aptitude de la pièce à réaliser sa fonction), la fabrication (mise en forme de la pièce), et le dimensionnement mécanique (calcul de la marge de sécurité d'un dispositif pour éviter une rupture). La capacité d'une pièce à se déformer et à résister aux efforts dépend de trois paramètres : la forme de la pièce ; la nature du matériau ; des processus de fabrication : traitement thermique , traitement de surface, etc.

Mécanique de la rupture

La catastrophe du Vol 587 American Airlines s'explique par la rupture de la dérive de l'appareil.|vignette La mécanique de la rupture tend à définir une propriété du matériau qui peut se traduire par sa résistance à la rupture fragile (fracture) ou ductile. Car si les structures sont calculées pour que les contraintes nominales ne dépassent pas, en règle générale, la limite d'élasticité du matériau et soient donc par voie de conséquence à l'abri de la ruine par rupture de type ductile ; elles ne sont pas systématiquement à l'abri d'une ruine causée par la présence d'une fissure préexistante à la mise en service ou créée en service par fatigue (comme lors de la catastrophe ferroviaire de Meudon) ou par corrosion sous contrainte.

Failure mode and effects analysis

Failure mode and effects analysis (FMEA; often written with "failure modes" in plural) is the process of reviewing as many components, assemblies, and subsystems as possible to identify potential failure modes in a system and their causes and effects. For each component, the failure modes and their resulting effects on the rest of the system are recorded in a specific FMEA worksheet. There are numerous variations of such worksheets.

Failure analysis

Failure analysis is the process of collecting and analyzing data to determine the cause of a failure, often with the goal of determining corrective actions or liability. According to Bloch and Geitner, ”machinery failures reveal a reaction chain of cause and effect... usually a deficiency commonly referred to as the symptom...”. Failure analysis can save money, lives, and resources if done correctly and acted upon.

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Tests mécaniques : mécanique des fissures et des creeps

Explore les tests de fluage, la déformation et la mécanique des fractures dans les tests mécaniques.

Fatigue des matériaux: Fracture et ténacité

Explore la fatigue, la ténacité des fractures, l'intensité des contraintes et la propagation des fissures dans les matériaux.

Résistance des matériaux

Couvre le concept de ténacité des matériaux, en mettant l'accent sur la résistance à la propagation des fissures et à la déformation plastique.

Science des matériaux: propriétés mécaniques et études de cas

Explore les propriétés mécaniques des matériaux et des études de cas sur la sélection des matériaux pour les réservoirs sous pression.

Résistance matérielle et dureté

Explore la force du matériau, la dureté et la ténacité, couvrant la ductilité, la déformation plastique, la fracture et les méthodes d'essai de dureté.

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