Apports au dimensionnement en fatigue à faible nombre de cycles des assemblages soudés en S355
Auteur / Autrice : | Landry Giraud |
Direction : | Eric Feulvarch, Jean-Christophe Roux |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Mécanique et Ingénierie |
Date : | Soutenance le 03/07/2020 |
Etablissement(s) : | Lyon |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Sciences Ingénierie Santé (Saint-Etienne) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Laboratoire de tribologie et dynamique des systèmes (Écully, Rhône ; 1970-) |
établissement opérateur d'inscription : École Centrale de Lyon (1857-....) - Ecole nationale d'ingénieurs (Saint-Etienne ; 1961-....) | |
Jury : | Président / Présidente : Jean-Baptiste Leblond |
Examinateurs / Examinatrices : Eric Feulvarch, Jean-Christophe Roux, Françoise Fauvin | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Habibou Maitournam, Hamid Zahrouni, Cédric Pouvreau |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Résumé
Les exigences de réduction de poids des véhicules industriels obligent les ingénieurs à choisir des matériaux, des géométries et des modes de fabrication qui conduisent à un rapport résistance/masse le plus favorable. Par conséquent, la tenue à la fatigue prend une place importante dans le dimensionnement des structures pour assurer une durée de vie préconisée. La qualité des estimations données par les critères de fatigue usuels dépend fortement de la précision avec laquelle les contraintes en service sont calculées. Pour les assemblages soudés soumis à des chargements cycliques, les contraintes en service dépendent des contraintesrésiduelles de soudage et de leur évolution au cours des cycles de chargement. Dans le cas où les cycles de chargement conduisent à plastifier la structure, celle-ci peut alors atteindre un état élastique ou élasto-plastique stabilisé qui peut être liée au comportement du matériau lui-même ou à certaines combinaisons de chargements primaires et secondaires. Ces travaux portent sur l’étude d’un élément mécanique en acier S355 appartenant à la marque Française Haulotte. Les recherches menées sur ce type d’élément se situent au niveau des pivots d’articulations, soumis à de fortes contraintes. Au vu des constatations expérimentales réalisées, il ne fait aucun doute que des problématiques de type fatigue au niveau des cordons de soudures sont présentes. Ainsi le développement d’un modèle numérique multiphasique a permis de calculer un état cyclique stabilisé ainsi que d’estimer de la durée de vie en fatigue oligocyclique. Ces résultats ont pu être vérifiés en les confrontant à des essais expérimentaux conduits sur des pièces réelles.