Fatigue des structures - Introduction
|
La problématique de la fatigue des structures est issue de la révolution industrielle du XIXème siècle. Plus précisément c’est un certain nombre de graves accidents (ferrovières pour la pluspart) qui ont incité les ingénieurs à se pencher sur le sujet. La rupture brutale d’éléments mécaniques soumis à des charges cycliques, tels que les essieux sur le matériel roulant, a été un sujet d’étude de William John Macquorn Rankine en Angleterre dès 1843 ou Andreas Wohler en Allemagne dès 1847.
William Rankine a en particulier travaillé sur la "catastrophe ferrovière de Meudon". Cet accident qui a eu lieu le 8 mai 1842 à Meudon, entre Versailles et Paris, a causé la mort de plus de 50 passagers. Parmis les victimes on compte l'explorateur Jules Dumont Durville. La catastrophe ferrovière de Meudon est le premier accident ferrovière en France, en l'un des premiers au monde. Rankine a alors montré que la propagation soudaine de fissures avait causé la rupture d'un essieux et que ces fissures naissaient au niveau des zones de concentration de contrainte. A l'époque il y avait une grande confusion concernant les effets microstructurels des concentrations de contraintes. Une théorie qui avait court supposait une re-crystallisation particulière des zones sous contrainte, donnant ainsi naissance à des régions affaiblies. Cette théorie a été définitivement écartée quelques années après les travaux de Rankine. Depuis les premiers travaux de Wohler et Rankine, de nombreux modèles mathématiques ont été développés et dès les années 1920 la fatigue des métaux devient un domaine scientifique à part entière. Les chapitres de cette section intitulée "Fatigue des structures" présente une vue d’ensemble de la problématique ainsi que des solutions qui ont été développées en vue de déterminer la résistance en fatigue d’une structure ou d’en garantir sa sécurité en fonctionnement.
|
