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Thèse soutenue

Analyse fiabiliste de la fatigue des joints soudés soumis à l'effet de surcharge

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Auteur / Autrice : Philippe Darcis
Direction : Naman Recho
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie mécanique
Date : Soutenance en 2002
Etablissement(s) : Clermont-Ferrand 2

Résumé

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Les méthodes d'analyse fiabiliste des structures ont fait ces dernières années de grands progrès. Leurs applications aux assemblages soudés soumis à la fatigue se sont avérées particulièrement fructueuses. Pour ce faire, un couplage entre modèles de fatigue et les méthodes fiabilistes est effectué. Dans ce cadre, 4 axes d'études sont développés : 1-La présentation d'un modèle déterministe de fatigue intégrant l'amorçage et la propagation de fissure. Ce modèle permet de prendre en compte les contraintes résiduelles de soudage, le seuil de propagation de fissure et le chargement variable appliqué ; 2-L'étude de l'effet d'une surcharge, et du phénomène de retard, modélisé sur la base d'observations des contraintes résiduelles de compression en pointe de fissure. Une nouvelle méthodologie numérique est développée, elle permet d'évaluer la variation effective du facteur d'instensité de contraintes durant la période suivant la surcharge et jusqu'au retour de vitesse de propagation initiale ; 3-L'évaluation de la probalité de défaillance au cours du temps. Cette analyse intègre la période d'amorçage de fissure et l'effet de retard. L'utilisation, en tant que variables aléatoires, de la durée de vie à l'amorçage d'une part, et la taille de la zone affectée par le retard d'autre part, constitue un des apports majeurs de ce travail ; 4-L'extension de l'approche proposée. Cette extension s'applique d'une part à la modélisation déterministe et d'autre part à la prise en compte d'un nombre important de variables aléatoires. Elle permet de mettre en exergue les variables dont l'influance est la plus significative. Cette extension conduit à une stratégie de dimensionnement à la fatigue. Ces différents axes sont abordés et illustrés au travers d'une application relative à un joint soudé en croix. L'ensemble des travaux a permis la création d'un logiciel d'analyse fiabiliste servant au dimensionnement à la fatigue