1. Introduction
2. Généralités
3. Comportement cyclique
4. Durée de vie en fatigue oligocyclique
5. Durée de vie en fatigue - Endurance
6. Paramètres influençant la durée de vie en fatigue
7. Expression mathématique de la durée de vie - Approche en contrainte
8. Expression mathématique de la durée de vie - Approche en déformation
9. Endurance multiaxiale
10. Propagation des fissures de fatigue
11. Analyse de tolérance aux dommages

Fatigue des structures - Durée de vie en fatigue - Endurance

Chargement standard

La charge appliquée lors d’essais en fatigue est typiquement :

Où σ_m est la contrainte moyenne et sa est l’amplitude de la contrainte, qui varie entre σ_min et σ_max

Le rapport de charge R est alors défini par R= σ_min /σ_max

Diagramme d’endurance (de Wöhler, S-N)

Le diagramme d’endurance, également appelé diagramme de Wöhler ou courbe S-N, représente la contrainte alternative nécessaire pour engendrer la rupture à N_f cycle (on considère le cas de chargements alternés symétriques).

Globalement ces diagrammes comportent trois zones :
- Le domaine de fatigue oligocyclique : rupture avant 10⁴ cycle, déformation plastique, cf. chapitre ad hoc.
- La zone d’endurance limitée : env. 10⁴ à 10⁶ cycles suivant le niveau de contrainte. Pas de déformation plastique macroscopique dans ce domaine.
- Une zone d’endurance illimitée : généralement of observe une contrainte σ_D en-dessous de laquelle il n’y a pas de rupture.

Rapport d’endurance

On définit le rapport d’endurance par la relation σ_D/Rm, où Rm est la résistance à la traction.

Aspect statistique

Les résultats d’un essai en fatigue présente une grande dispersion. Des échantillons apparemment identiques testés dans les mêmes conditions présentent une durée de vie qui peut varier sensiblement. Une analyse statistique est donc nécessaire afin de déterminer une durée de vie moyenne pour chaque cas de charge et tracer la courbe qui relie la charge cyclique et le nombre de cycle à la rupture.

Cette dispersion peu s’expliquer par différents facteurs
- Liés au matériau (inclusions, porosité, inhomogénéité,…)
- Liés à la préparation des éprouvettes (rugosité, écrouissage, …)
- Liés à l’environnement (montage de l’éprouvette, variations du testeur, corrosion,…)