Contribution à l’étude de la fatigue multi axiale sous sollicitations periodiques ou aléatoires
Institution:
Lyon, INSADisciplines:
Directors:
Abstract EN:
The aim of the thesis is to give a random multiaxial fatigue life prediction method, by adapting long fatigue life criteria and Rainflow counting methods First 5 "classical" fatigue criteria for multiaxial and periodical stresses are analysed. A new criterion is proposed. It is based upon the determination of the critical plane, experiencing the maximum damage evaluated with tangential and normal stresses on this lane. The comparison between all criteria is made with 100 experimental tests collected in the literature. Our criterion gives especially good predictions when principal stresses directions are fixed. Then 4 Rainflow counting methods are examined and a new one is proposed. Two ways of comparison are developed : Rainflow cumulative are modelized by a probably densities law and theoretical fatigue life predictions are calculated with either a linear or a non-linear damage law. Uniaxial loading histories measured on lorry components are used to corn are these Rainflow counting methods. In the last art of this thesis is developed a random multiaxial fatigue life prediction method. Both counting variable and criterion which are proposed are based upon the tangential octahedric stress. The validation of the criterion is made by using the experimental tests of the first chapter. The method is a lied to the loading histories of second chapter and give good satisfaction.
Abstract FR:
La finalité de cette thèse concerne l'estimation de la durée de vie en fatigue multi-axiale sous chargement aléatoire. L'idée de base, qui est d'adapter les critères de durée de vie illimitée et les méthodes de comptage Rainflow à ce problème, requiert donc une étude préalable dans ces 2 domaines. D'abord 5 critères "classiques" de fatigue pour des sollicitations périodiques multi-axiales sont analysés. Un nouveau critère est formulé, à partir des composantes normales et tangentielles s'exerçant sur une facette critique. La comparaison de tous les critères est établie à l'aide de 100 essais de la littérature. Notre proposition est particulièrement bien adaptée au cas des essais à directions principales des contraintes fixes. L'analyse critique de 4 méthodes de comptage de type Rainflow est ensuite menée et aboutit à une nouvelle procédure simplifiée. Deux méthodes de comparaison sont développées : cumulatifs Rainflow traités à l'aide d'une loi de densité de probabilité et durées de vie théoriques avec approche linéaire ou non. Des spectres enregistrés sur des pièces de camion illustrent ces démarches ne méthode de calcul de la durée de vie dans le cas de la fatigue multi-axiale aléatoire est proposée. Variable de comptage et critère, basés l'une et l'autre sur la contrainte tangentielle octaédrique, sont présentes. Les calages sont effectués sur les essais de la première partie, une application est réalisée sur les spectres de la seconde.