De nombreux composants mécaniques et structures industrielles sont soumis en service à des chargements variables au cours du temps, du fait des conditions d’utilisation rencontrées et en raison de leurs aléas. Certaines zones de ces composants sont de ce fait le siège d’états de contraintes uniaxiaux à amplitude variable, d’autres sont le siège d’états de contraintes multiaxiaux à amplitude constante (ou cycliques), le cas le plus général étant celui d’états de contraintes multiaxiaux et à amplitude variable.

Le calcul de tolérance au dommage et celui de la prévision de durée de vie à l’amorçage d’une fissure font appel à des outils spécifiques du dimensionnement en fatigue comme les lois d’endommagement et de cumul du dommage, les critères de fatigue multiaxiaux ou les méthodes de comptage des cycles.

Exemples de thèmes traités :

Développement de lois d’endommagement non-linéaires :

• Prise en compte de l’historique du chargement (effet de séquence) ou de l’ordre d’apparition des cycles, des petits cycles (cycles de contraintes inférieurs à la limite d’endurance du matériau) et de la contrainte moyenne des cycles rencontrés.
• Développement de lois d’endommagement adaptées à l’usage industriel.

Développement de critères de fatigue multiaxiaux, d’approche intégrale ou de type plan critique, qui visent à intégrer l’effet en fatigue du caractère multiaxial des états de contraintes rencontrés.

Influence des procédés de mise en œuvre et de fabrication des composants sur les propriétés de fatigue des matériaux (écrouissage, rugosité, bords de découpe, contraintes résiduelles, procédés d’assemblage comme les soudures).

Prise en compte du gradient des contraintes introduit par un défaut ou un accident géométrique qui génère simultanément deux effets contradictoires, celui du gradient lui-même, bénéfique à la tenue en fatigue et celui de la concentration de contraintes réductrice de la durée de vie du matériau