Evaluation de la durée de vie en fatigue par la méthode volumétrique pour des joints soudés par point

Tensile-shear hot spot welded joints fatigue life duration prediction by volumetric method

• Auteur / Autrice : Hamidreza Adib Ramezani
• Direction : Guy Pluvinage
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Metz

Mots clés

Mots clés contrôlés

Soudures -- Fatigue

Résumé

Les joints soudés par point, utilisés dans l'industrie automobile et notamment en carrosserie sont généralement soumis à des chargements cycliques. La caractérisation du chargement appliqué sur les joints soudés par point conditionne le choix de l'analyse. Dans les deux cas de chargement cyclique très élevé (fatigue oligocyclique) et moyen (endurance limitée), l'amorçage de la fissure se situe respectivement dans le métal de base et dans la zone affectée thermiquement. Les joints soudés par point en cisaillement avec un, trois et cinq points de soudure sont choisis pour obtenir la durée de vie en fatigue basée sur l'approche volumétrique dans les cas de fatigue oligocyclique et fatigue à endurance limitée. La distance effective, la contrainte effective et le facteur de réduction en fatigue sont calculés par l'approche volumétrique en utilisant la méthode des éléménts finis avec des modèles tridimentionnels. La technique de sous-modelage est appliquée pour obtenir le champ des contraintes et le gradient des contraintes au voisinage du point soudé. Les résultats obtenus à partir de l'approche volumétrique s'avèrent en très bon accord avec ceux obtenus expérimentalement sur des éprouvettes soudées dans le cas de fatigue à endurance limitée et restent satisfait dans le cas de fatigue oligocyclique

The tensile-shear hot spot welded joints are used in the automotive industries subjected to the cyclic actions. The intrinsic characteristic of actions changes the analysis. The initiation crack is located in the base metal and heat affected zone due to high and low loading values, respectively. The tensile-shear hot spot welded joints with one, three and five spot welds are chosen to find fatigue life based on volumetric approach for both high cycle fatigue and low cycle fatigue cases. To apply the volumetric approach, effective stress, effective distance, fatigue strength reduction factor are extracted via three dimensional elastic-plastic finite element analyses including sub-modeling technique application and relative stress gradient evolution near spot welds. The obteinad results based on volumetric approach and fatigue experimental results have very good and good accuracy for high and low cycle fatigue, respectively