ETUDE COMPARATIVE DES CRITERES DE FATIGUE MULTIAXIALE APPLIQUEES A DES PIECES TRAITEES SUPERFICIELLEMENT

Abstract

Prévoir le comportement des structures en fatigue est un atout de la conception, car pour être compétitive, l’étude doit être optimisée au plus juste afin de répondre à un cahier des charges toujours plus exigeant. L’avènement de plus en plus précoce de la fissuration par fatigue est aujourd’hui devenue un souci systématique dans toute démarche de dimensionnement. Il est important d'éviter ce phénomène en fournissant des facteurs et des conditions qui contribuent à l'augmentation de la durée de vie des structures industrielles. Les traitements de surface est l’une des procèdes importantes permettant d'augmenté la durée de vie des structures. Dans cette étude, nous avons proposé un nouveau critère de fatigue basé sur celui de Crossland, qui prend en compte le double effet du traitement de surface pour calculer la durée de vie. D'autre part, nous avons utilisé la méthode de plan d'expériences pour trouver l’optimum de l'acier 35NiCrMo16. Mots clés : Fatigue, durée de vie, optimisation, simulation, éléments finis ABSTRACT

Predicting the behavior of structures in fatigue is an asset of the design, because to be competitive, the study must be optimized to the fair in order to meet ever more demanding specifications. The advent of increasingly early fatigue cracking has now become a systematic concern in any design approach. It is important to avoid this phenomenon by providing factors and conditions that contribute to increasing the life of industrial structures. Surface treatments are one of the important processes for increasing the service life of structures. In this study, we proposed a new fatigue criterion based on that of Crossland, which takes into account the double effect of surface treatment to calculate the life span. On the other hand, we used the experimental design method to find the optimum. 35NiCrMo16 steel. Keywords: Fatigue, lifetime, optimization, simulation, finite elements.

ملخص

ﺇﻥ ﺍﻟﺘﻨﺒﺆ ﺑﺴﻠﻮﻙ ﺍﻟﻬﻴﺎﻛﻞ ﻓﻲ ﻛﻼﻝ ﻫﻮ ﺃﺣﺪ ﺃﺳﺎﺳﻴﺎﺕ ﺗﺼﻤﻴﻢ ﻗﻄﻊ ﻣﻴﻜﺎﻧﻴﻜﻴﺔ ٬ ﻷﻧﻪ ﻟﻜﻲ ﺗﻜﻮﻥ ﻟﻚ ﺍﻟﻘﺪﺭﺓ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﻤﻨﺎﻓﺴﺔ ٬ ﻳﺠﺐ ﺍﻥ ﺗﻠﺒﻲ ﺍﻟﺪﺭﺍﺳﺔ ﺟﻤﻴﻊ ﺍﻟﻤﻮﺍﺻﻔﺎﺕ ﺍﻷﻛﺜﺮ ﻁﻠﺐ ﺍﻟﺘﻲ ﺗﺴﺘﺠﻴﺐ ﺇﻟﻰ ﺩﻓﺘﺮ ﺍﻟﺸﺮﻭﻁ . ﺃﺻﺒﺢ ﻅﻬﻮﺭ ﺗﺸﻘﻘﺎﺕ ﺍﻟﻨﺎﺗﺠﺔ ﻋﻦ ﺍﻟﺘﻌﺐ ﺍﻟﻤﺒﻜﺮ ﺑﺸﻜﻞ ﻣﺘﺰﺍﻳﺪ ﻣﺼﺪﺭ ﻗﻠﻖ ﻣﻨﺘﻈﻢ ﻓﻲ ﺃﻱ ﻧﻬﺞ ﻟﻠﺘﺼﻤﻴﻢ ﺫﻟﻚ ﻣﻦ ﺍﻟﻤﻬﻢ ﺗﺠﻨﺐ ﻫﺬﻩ ﺍﻟﻈﺎﻫﺮﺓ ﻣﻦ ﺧﻼﻝ ﺗﻮﻓﻴﺮ ﺍﻟﻌﻮﺍﻣﻞ ﻭﺍﻟﻈﺮﻭﻑ ﺍﻟﺘﻲ ﺗﺴﻬﻢ ﻓﻲ ﺯﻳﺎﺩﺓ ﺣﻴﺎﺓ ﺍﻟﻬﻴﺎﻛﻞ ﺍﻟﺼﻨﺎﻋﻴﺔ. ﻭ ﻣﻦ ﺑﻴﻦ ﻫﺬﻩ ﺍﻟﻄﺮﻕ ﺗﻌﺘﺒﺮ ﺍﻟﻤﻌﺎﻟﺠﺎﺕ ﺍﻟﺴﻄﺤﻴﺔ ﻭﺍﺣﺪﺓ ﻣﻦ ﺍﻟﻌﻤﻠﻴﺎﺕ ﺍﻟﻤﻬﻤﺔ ﻟﺰﻳﺎﺩﺓ ﻋﻤﺮ ﺧﺪﻣﺔ ﺍﻟﻬﻴﺎﻛﻞ. ﻓﻲ ﻫﺬﻩ ﺍﻟﺪﺭﺍﺳﺔ ٬ ﺍﻗﺘﺮﺣﻨﺎ ﻣﻌﻴﺎ ًﺭﺍ ﺟﺪﻳ ًﺪﺍ ﻟﻠﺘﻌﺐ ﻳﻌﺘﻤﺪ ﻋﻠﻰ ﻣﻌﻴﺎﺭ ﻛﺮﻭﺳﻼﻧﺪ ٬ ﻭﺍﻟﺬﻱ ﻳﺄﺧﺬ ﻓﻲ ﺍﻻﻋﺘﺒﺎﺭ ﺍﻟﺘﺄﺛﻴﺮ ﺍﻟﻤﺰﺩﻭﺝ ﻟﻠﻤﻌﺎﻟﺠﺔ ﺍﻟﺴﻄﺤﻴﺔ ﻟﺤﺴﺎﺏ ﺍﻟﻌﻤﺮ ﺍﻻﻓﺘﺮﺍﺿﻲ. ﻣﻦ ﻧﺎﺣﻴﺔ ﺃﺧﺮﻯ ٬ ﺍﺳﺘﺨﺪﻣﻨﺎ ﻁﺮﻳﻘﺔ ﺍﻟﺘﺼﻤﻴﻢﺍﻟﺘﺠﺮﻳﺒﻲ ﻟﻺﻳﺠﺎﺩ ﺍﻟﺬﺭﻭﺓ ﺍﻟﺘﻲ ﺗﻤﺜﻞ ﺍﻗﺼﻰ ﻣﺪﺓ ﺣﻴﺎﺓ ﻟﻠﻤﺎﺩﺓ ﺍﻟﻤﻌﺎﻟﺠﺔ . الصلب .35NiCrMo16

ﻛﻠﻤﺎﺕ ﻣﻔﺎﺗﻴﺢ : ﺍﻟﻜﻼﻝ , ﻣﺪﺓ ﺍﻟﺤﻴﺎﺓ , ﺍﻟﺘﺤﺴﻴﻦ , ﻣﺤﺎﻛﺎﺓ , ﻁﺮﻳﻘﺔ ﺍﻟﻌﻨﺎﺻﺮ ﺍﻟﻤﻨﺘﻬﻴﺔ