COMPARAISON DES DIFFERENTS CRITERES DE FATIGUE MULTIAXIALE

Abstract

L’étude de comportement mécanique en fatigue est fondamentale dans la conception des structures, où la prédiction de la durée de vie est réalisée par des études basées sur les sollicitations cycliques. Ces études sont effectuées à l’aide des différents critères de fatigue multiaxiale, dont le choix du critère convenable dépend du type de chargement appliqué mais au même temps doit optimiser les calculs nécessaires. L’objectif de notre étude est de comparer trois critères globaux de fatigue multiaxiale qui sont employés pour les chargements proportionnels. Nous appliquons nos trois critères choisis (Crossland, Marin et Deitman & Issler 1) sur un acier dur de nuance SM45C. Sous le code Matlab nous réalisons des programmes de calcul prévisionnel de la durée de vie. Le chargement appliqué est donné sous forme de tenseurs de contraintes pour deux états : biaxiale et multiaxiale. Pour chaque état de contraintes, nous considérons cinq cas de chargements et nous regroupons les résultats dans des tableaux. Les courbes d'endurance du matériau étudié sont indispensables pour pouvoir procéder au calcul.La comparaison entre les critères employés est constatée après l’obtention des nombres de cycles pour l’acier considéré et nous adoptons le critère de Crossland comme un modèle de comparaison à cause de ça fiabilité déjà confirmée dans plusieurs études précédentes. تلخيص تعتبر دراسة السلوك الميكانيكي في التعب أمرًا أساسيًا في تصميم الهياكل، حيث يتم التنبؤ بعمر الخدمة من خلال الدراسات القائمة على الضغوط الدورية. يتم إجراء هذه الدراسات باستخدام معايير مختلفة للإرهاق متعدد المحاور، ويعتمد اختيار المعيار المناسب على نوع التحميل المطبق ولكن في نفس الوقت يجب أن يقوم بتحسين الحسابات اللازمة. الهدف من دراستنا هو مقارنة ثلاثة معايير عالمية للإرهاق متعدد المحاور تُستخدم للأحمال المتناسبة. نطبق معاييرنا الثلاثة المختارةاااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااا اعلى الفولاذ الصلبااااااااااااااا. بواسطة كود اااااااااااااانقوم بتنفيذ برامج حساب عمر الخدمة. يتم إعطاء التحميل المطبق في شكل موترات إجهاد لحالتين: ثنائي المحور ومتعدد المحاور. لكل حالة ضغط، نأخذ في الاعتبار خمس حالات تحميل ونجمع النتائج في جداول. تعتبر منحنيات التحمل للمادة المدروسة ضرورية للتمكن من متابعة الحساب. يتم ملاحظة المقارنة بين المعايير المستخدمة بعد الحصول على عدد دورات الصلب المدروس ونعتمد معيارااااااااااااااا كنموذج مقارنة بسببالموثوقية التي تم تأكيدهابالفعل في العديد من الدراساتالسابقة.

Abstract The study of mechanical behavior in fatigue is fundamental in the design of structures, where the prediction of the service life is carried out by studies based on cyclic stresses. These studies are carried out using different multiaxial fatigue criteria, the choice of the suitable criterion of which depends on the type of loading applied but at the same time must optimize the necessary calculations. The objective of our study is to compare three global multiaxial fatigue criteria that are used for proportional loads. We apply our three chosen criteria (Crossland, Marin and Deitman & Issler 1) on a hard steel of grade SM45C. Under the Matlab code we carry out life expectancy calculation programs. The loading applied is given in the form of stress tensors for two states: biaxial and multiaxial. For each stress state, we consider five load cases and we group the results in tables. The endurance curves of the material studied are essential to be able to proceed with the calculation. The comparison between the criteria used is noted after obtaining the number of cycles for the steel considered and we adopt the Crossland criterion as a comparison model because of this reliability already confirmed in several previous studies.