Amélioration de la tenue en fatigue des pièces mécaniques sous chargement d’amplitude constante.

Abstract

Afin d'améliorer la résistance à la fatigue, en termes de durée de vie des pièces soumises à des contraintes mécaniques globales (notamment charge cyclique), un nouveau critère de fatigue basé sur le Crossland a été proposé, mais combiné L'effet combiné de la contrainte de compression résiduelle et de la déformation plastique. L'utilisation de la procédure proposée nécessite la connaissance de deux courbes de Wöhler alternées de torsion et de flexion. Un exemple d'application de calcul de durée de vie a été présenté. Il s'agit d'un échantillon d'acier de qualité SM 45 C qui porte une tension monotone uniforme superposée à une flexion alternée. Le programme de calcul proposé permet de déterminer différentes zones de sécurité dans l'espace de force en fonction de la durée de vie requise. Les fabricants peuvent utiliser ce diagramme pour sélectionner la charge la plus appropriée à appliquer à leur structure Nous avons également comparé la durée de vie calculée dans deux cas de l'état du matériau dans ce cas : traité et non traité. Les résultats obtenus grâce à cette comparaison nous permettent de mettre en évidence l'apport bénéfique du grenaillage. Le grenaillage est un procédé mécanique contrôlé utilisé pour traiter la surface des matériaux. Il est principalement utilisé pour étendre la résistance à la fatigue des pièces métalliques. Il s'agit d'un impact industriel sur la surface des pièces avec des billes en acier ou en céramique. L'opération de grenaillage à grande vitesse dépend des billes et des pièces Propriétés des matériaux (densité, dureté, propriétés plastiques viscoélastiques).Elle est également affectée par de nombreux paramètres liés au processus, qui doivent être bien maîtrisés pour assurer un bon niveau de contrainte résiduelle et éviter d'éventuels dommages aux pièces grenaillées. Mots-clés: durée de vie, contrainte résiduelle, déformation plastique, critère de fatigue, fatigue, traitement de surface, grenaillage ABSTRACT In order to improve the fatigue life of parts subjected to global mechanical stresses (especially cyclic loading), a new fatigue criterion based on Crossland has been proposed, but combined with the effect of residual compressive stress and plastic deformation. The use of the proposed procedure requires the knowledge of two alternating Wöhler curves of torsion and bending. An example of a service life calculation application has been presented. It concerns a steel specimen of quality SM 45 C that carries a uniform monotonic tension superimposed on an alternating bending. The proposed calculation program allows to determine different safety zones in the force space depending on the required service life. Manufacturers can use this diagram to select the most appropriate load to be applied to their structure We also compared the calculated life in two cases of the material condition in this case: treated and untreated. The results obtained from this comparison allow us to highlight the beneficial contribution of shot peening. Shot blasting is a controlled mechanical process used to treat the surface of materials. It is mainly used to extend the fatigue strength of metal parts. It is an industrial impact on the surface of parts with steel or ceramic balls. The high speed shot peening operation depends on the balls and parts material properties (density, hardness, viscoelastic plastic properties). It is also affected by many process parameters, which must be well controlled to ensure a good level of residual stress and avoid possible damage to the blasted parts. Keywords: Keywords: fatigue life, residual stress, plastic strain, fatigue criterion. fatigue, surface treatment, shot peening. ملخص من أجل تحسين عمر التعب للأجزاء المعرضة لضغوط ميكانيكية عالمية (خاصة التحميل الدوري) ، تم اقتراح معيار إجهاد جديد يعتمد على كروسلون ، ولكن تم دمجه مع تأثير الإجهاد الضاغط المتبقي وتشوه البلاستيك. يتطلب استخدام الإجراء المقترح معرفة منحني فولار بالتناوب الالتواء والانحناء. تم تقديم مثال لتطبيق حساب عمر الخدمة. يتعلق بعينة فولاذية ذات جودة SM 45 Cتحمل توترًا موحدًا متراكبًا على الانحناء بالتناوب. يسمح برنامج الحساب المقترح بتحديد مناطق الأمان المختلفة في مساحة القوة اعتمادًا على عمر الخدمة المطلوب. يمكن للمصنعين استخدام هذا الرسم البياني لتحديد الحمل الأنسب لتطبيقه على هيكلهم. قمنا أيضًا بمقارنة العمر المحسوب في حالتين من الحالة المادية في هذه الحالة: المعالجة وغير المعالجة. تسمح لنا النتائج التي تم الحصول عليها من هذه المقارنة بتسليط الضوء على المساهمة المفيدة للقذف بالكريات على مقاومة الكلال للقطع المعالجة. السفع بالخردق هو عملية ميكانيكية مضبوطة تستخدم لمعالجة سطح المواد. إنها تستخدم بشكل أساسي لزيادة قوة الإجهاد للأجزاء المعدنية. إنه تأثير صناعي على سطح الأجزاء بكرات من الصلب أو السيراميك. تعتمد عملية السفع بالخردق عالية السرعة على الكرات وخصائص مواد الأجزاء (الكثافة والصلابة وخصائص اللدائن اللزجة المرنة). يتأثر أيضًا بالعديد من معلمات العملية، والتي يجب التحكم فيها جيدًا لضمان مستوى جيد من الإجهاد المتبقي وتجنب الضرر المحتمل للأجزاء المنفجرة. الكلمات المفتاحية: عمر التعب, الإجھاد المتبقي, التشوه البلاستيكي, معیارالكلال,التعب, معالجة سطحية, إطلاق الكريات) السفع بالخردق(