Fatigue des métaux
Vue d'ensemble
Source : Roberto Leon, département de génie Civil et environnemental, Virginia Tech, Blacksburg, VA
L’importance d’étudier la fatigue du métal dans les projets d’infrastructure civile a été mis sous les projecteurs par l’effondrement du pont Silver au Point Pleasant, Virginie-occidentale en 1967. Le pont suspendu de chaînes eyebar au-dessus de la rivière Ohio s’est écroulé pendant l’heure de pointe du soir, tuant 46 morts à la suite de la défaillance d’un seul eyebar avec un petit défaut de 0,1 pouce. Le défaut a atteint une longueur critique après avoir répété les conditions de chargement et a échoué de façon fragile, causant l’effondrement. Cet événement a retenu l’attention de la communauté des ingénieurs pont et souligné l’importance de la vérification et la surveillance de fatigue en métal.
Dans des conditions normales de service, un matériau peut être soumis à de nombreuses applications des charges de service (ou tous les jours). Ces charges sont généralement au maximum 30 % - 40 % de la résistance à la rupture de la structure. Cependant, après l’accumulation de charges répétées, à magnitude sensiblement inférieure à la résistance à la rupture, un matériau peut éprouver ce qu’on appelle la rupture par fatigue. Rupture par fatigue peut survenir soudainement et sans déformation préalable significative et est liée avec craquelure et propagation rapide. La fatigue est un processus complexe, avec de nombreux facteurs qui affectent la résistance à la fatigue (tableau 1). Cette complexité souligne la nécessité intégrante d’inspection systématique et approfondie des structures soumises à des charges répétées telles que les ponts, les grues et presque tous les types de véhicules et des aéronefs.
| Soulignant les conditions | Propriétés des matériaux | Conditions environnementales |
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Le tableau 1. Facteurs qui influent sur la fatigue
Procédure
- Obtenir cinq spécimens A572 Grade dans les dimensions et la configuration de la machine appropriée pour la machine de Moore faisceau rotative utilisée. Dans ce cas, nous utiliserons une rotation configuration en porte-à-faux avec des échantillons de 2,40 à cou long et 0,15 po. de diamètre avec une petite section 0,50 po de longueur et 0,04 po de diamètre minimal.
- Pour les dimensions de l’éprouvette et la configuration de la machine, calculer le poids nécessaire pour produire la flexion varie de stress égal à ±75 %, ± 60 %, ± 4
Résultats
Les résultats définitifs, en termes de portée de contrainte par rapport au nombre de cycles, devraient être tabulés (tableau 2) et de tracés, comme illustré à la Fig. 2. La limite d’élasticité réelle de l’échantillon était ksi 65.3 et sa résistance à la traction 87,4 ksi donc le stress varie illustré ici correspondent à entre 23 % et 92 % de rendement.
