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Calculs de la durée de vie de la fatigue dans les structures métalliques

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Dans cours

CIVIL-526: Steel structures, selected topics

Design and dimensioning of load-bearing structures using structural steel, with emphasis on the specific methods related to steel-concrete composite elements (for buildings and bridges), fatigue (bridges) and fire (buildings). ...

Description

Cette séance de cours couvre le calcul de la durée de vie de la fatigue dans les structures métalliques, y compris les paramètres influençant la durée de vie, la mécanique des fractures, les effets d'épaisseur dans les joints soudés et les étapes du développement des fissures. Il traite également de la loi Manson-Coffin, des lois de propagation et de la loi NASGRO développée par la NASA.

Enseignant·e

Alain Nussbaumer

Expertise Structures métalliquesVerre structuralFatigue et mécanique de la ruptureEvaluation de structures existantesRupture à faible nb de cycles Mission RECHERCHE: Responsable du domaine de recherche « fatigue et rupture des structures en acier ». Expert dans les domaines de la fatigue et rupture de structures en acier, aluminium et verre, sécurité et aptitude au service, ainsi que les éléments composés de plusieurs matériaux.Habilité à diriger des thèses de doctorat depuis 2005.ENSEIGNEMENT: Responsable

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Concepts associés (23)

Rupture (matériau)

thumb|Courbe de traction idéale d'un matériau ductile thumb|Courbe de traction typique pour un matériau fragile En science des matériaux, la rupture ou fracture d'un matériau est la séparation, partielle (comme une crique ou une fissure ou une brisure) ou complète, en deux ou plusieurs pièces sous l'action d'une contrainte. Une rupture peut être souhaitée par le concepteur de la pièce comme dans le cas de la conception de dispositifs de sécurité ou au contraire celui-ci cherche à éviter cette rupture en mettant en adéquation la fonction de cette pièce avec les dimensionnements et choix des matériaux utilisés et des procédés de fabrication.

Ténacité

La ténacité est la capacité d'un matériau à résister à la propagation d'une fissure. On peut aussi définir la ténacité comme étant la quantité d'énergie qu'un matériau peut absorber avant de rompre, mais il s'agit d'une définition anglophone. En anglais, on fait la différence entre « toughness », l'énergie de déformation à rupture par unité de volume (, ce qui correspond aussi à des pascals) et « », la ténacité au sens de résistance à la propagation de fissure.

Étoile variable

En astronomie, une étoile variable ou, par ellipse, une variable est une étoile dont l'éclat varie au cours de périodes plus ou moins longues (on parle à ce titre de variabilité stellaire). Alors que la plupart des étoiles sont de luminosité presque constante, comme le Soleil qui ne possède pratiquement pas de variation mesurable (environ 0,1 % sur un cycle de 11 ans), la luminosité de certaines étoiles varie de façon perceptible pendant des périodes de temps beaucoup plus courtes.

Coefficient de Poisson

Mis en évidence (analytiquement) par Siméon Denis Poisson, le coefficient de Poisson (aussi appelé coefficient principal de Poisson) permet de caractériser la contraction de la matière perpendiculairement à la direction de l'effort appliqué. thumb|upright=1.4|Illustration du coefficient de Poisson. Dans le cas le plus général le coefficient de Poisson dépend de la direction de l'allongement, mais : dans le cas important des matériaux isotropes il en est indépendant ; dans le cas d'un matériau on définit trois coefficients de Poisson (dont deux liés par une relation) ; dans le cas d'un matériau orthotrope on définit deux coefficients de Poisson (liés par une relation) pour chacune des trois directions principales.

Mécanique des solides déformables

La est la branche de la mécanique des milieux continus qui étudie le comportement mécanique des matériaux solides, en particulier leurs mouvements et leurs déformations sous l'action de forces, de changements de température, de changements de phase ou d'autres actions externes ou internes. Une application typique de la mécanique des solides déformables consiste à déterminer à partir d'un certaine géométrie solide d'origine et des chargements qui lui sont appliqués, si le corps répond à certaines exigences de résistance et de rigidité.

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Fracture des matériaux : révision

Couvre la mécanique des fractures, le facteur d'intensité de contrainte, les essais en caoutchouc et les essais à grande vitesse dans les matériaux.

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Fatigue dans les matériaux

Couvre le concept de fatigue dans les matériaux, soulignant comment une contrainte répétée peut conduire à une défaillance à des niveaux inférieurs à la rupture statique.

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.

Mécanique des fractures: croissance des fissures et lien le plus faible

Explore la mécanique des fractures, la croissance des fissures et la théorie des maillons les plus faibles, en mettant l'accent sur la distribution statistique des tailles de fissures et l'importance de la plus grande fissure dans la défaillance matérielle.

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Étoile variable

Coefficient de Poisson

Mécanique des solides déformables

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