Fatigue - Endommagement - Rupture

La fatigue est un phénomène de dégradation de la résistance d'un matériau sous l'action répétée de sollicitations. Plus particulièrement, la fatigue mécanique est la réduction des propriétés mécaniques sous l'effet de sollicitations mécaniques combinées à d'autres paramètres tels que la température, le milieu ambiant, la fréquence de sollicitation, la dissipation intrinsèque du matériau.

L'endommagement et la rupture de pièces sont des problématiques rencontrées dans les applications subissant des sollicitations sévères (hautes fréquences, grandes déformations, échauffement, environnement...).
La bonne connaissance de ces paramètres et leurs conséquences permettent de prédire les comportements du matériau de façon instantanée ou à long terme, et de déterminer la durée de vie du produit, les efforts admissibles ...

Quelques exemples d'application :

• pneumatiques
• systèmes de transmission (courroies, poulies découpleuses ...)
• systèmes amortissants (plots antivibratoires, ...)
• vieillissement de pièces composites dans les cockpits

Objectif : Estimation de la durée de vie d'une pièce en caoutchouc
Typiquement, une éprouvette type diabolo est testée sur une machine de fatigue.
Les conditions opératoires sont choisies en fonction d'un cahier des charges en lien avec les industriels.
Une modélisation numérique préalable permet de valider la qualité du test à développer.
Exploitations de résultats :

• courbes d'endurance de type SN (contraintes/nombre de cycle à la rupture)
• évolution de la dissipation d'énergie(aire hystérésis)
• suivi de l'échauffement externe de l'éprouvette
• analyses des faciès de rupture

• Etude du comportement en fatigue d'élastomères équipant des systèmes de transmission
• Impact de la formulation sur le comportement en fatigue d'élastomères synthétiques
• Détermination d'un critère de fatigue multiaxial appliqué à un élastomère synthétique
• Développement des techniques de « marker-bands » en fatigue
• Identification de moyens de détection de fissure
• Identification des faciès de rupture par des méthodes d'analyse d'images (fractales...)
• Nouvelles méthodes de caractérisation de la vitesse de fissuration dans les élastomères