Etude probabiliste du comportement à la rupture des assemblages soudés

Probabilistic study of behavior of welding joints

• Auteur / Autrice : Ammar Grous
• Direction : Naman Recho
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de l'ingénieur
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Mulhouse

Mots clés

Mots clés contrôlés

Soudures

Matériaux -- Fatigue

Rupture, Mécanique de la

Résumé

Le comportement à la rupture des structures est caractérisé, sur le plan de la mécanique linéaire, par une variation locale des propriétés élastiques du matériau. Ceci impose, inéluctablement, des calculs succincts de dimensionnement devant sécuriser les utilisateurs. L'objet de ce travail est d'étudier, par une loi de fissuration de type, le comportement d'un élément de structure en croix soudée par quatre différents procédés de soudage : SAW, FCAW, SMAW 57 et SMAW 76. La première partie de ce travail présente les différentes techniques analytiques qui ont permis l'obtention des paramètres d'influence majeure de la loi de fissuration, à savoir : - les coefficients intrinsèques du matériau de la loi de PARIS-ERDOGAN, - les fissures initiales calculées par dichotomie, pour chacune des expériences, - la modélisation statistique des précédents paramètres. La deuxième partie est consacrée à l'emploi de la simulation de Monte-Carlo et de la méthode de l'intégrale indicatrice du dommage, pour évaluer la probabilité de défaillance et l'indice de fiabilité, pour les quatre procédés de soudage. Le but est de choisir, parmi ces procédés, lequel des quatre assure une durée de vie meilleure à la structure, c'est-à-dire, une bonne marge de sécurité. La définition des coefficients de sécurité constituait un élément majeur pour le dimensionnement des structures. De nos jours, l'interprétation et la philosophie même de ces coefficients est renforcée par des calculs probabilistes de plus en plus précis. Pour rationaliser le concept de la marge de fiabilité, de nombreux travaux ont été faits, toutefois on ne voit pas encore se dégager une démarche unitaire sur l'aspect de la mécanique de la rupture et sur celui probabiliste. En dernière analyse, nous constatons que la simulation de Monte-Carlo reste aussi efficace que la méthode de l'intégrale indicatrice du dommage. Nous recommandons cette dernière car elle apparaît plus simple d'emploi, aussi précise que la première et moins coûteuse en temps calcul. Au terme de ce travail, on peut recommander l'utilisation du procédé de soudage SMAW 76 pour lequel la durée de vie est meilleure eu égard à la petite probabilité de défaillance et au plus grand indice de fiabilité