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Dimensionnement à la fatiguethermomécanique de structures dans l'industrieautomobile

Published online by Cambridge University Press:  24 February 2004

Éric Charkaluk ,
André Bignonnet  and
Jean-Jacques Thomas
Éric Charkaluk
Affiliation:
Laboratoire de Mécanique de Lille, UMR CNRS 8107, boulevard Paul Langevin, 59655 Villeneuve d'Ascq Cedex, France
André Bignonnet
Affiliation:
P.S.A. Peugeot-Citroën, Direction de la Recherche et de l'Innovation Automobile, Centre de Vélizy, route de Gisy, Bât. 57 rdc, 78943 Vélizy-Villacoublay, France
Jean-Jacques Thomas
Affiliation:
P.S.A. Peugeot-Citroën, Direction de la Recherche et de l'Innovation Automobile, Centre de Vélizy, route de Gisy, Bât. 57 rdc, 78943 Vélizy-Villacoublay, France
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Abstract

Cet article présente une approche globale du dimensionnement à la fatigue thermomécanique des structures dans l'industrie automobile. Cette approche repose sur quatre aspects : la définition du chargement, la modélisation du comportement du matériau, celle de l'endommagement et un critère de ruine de la structure. Cette démarche est appliquée au cas de culasses et de collecteurs d'échappement soumis à des chargements thermiques transitoires. Les hypothèses et choix principaux nécessaires à un calcul intégré dans un schéma de développement industriel sont tout d'abord présentés. Deux points sont plus particulièrement développés : le comportement mécanique et l'endommagement. Deux modèles de comportement viscoplastique ont été choisis et leurs paramètres identifiés à partir d'essais isothermes et validés à l'aide d'essais anisothermes. Un critère de dimensionnement basé sur l'énergie mécanique dissipée dans le matériau est proposé. Associé à un calcul de structure, il permet une estimation de la durée de vie de pièces soumises à un chargement cyclique multiaxial anisotherme. On a ainsi accès dès la phase de conception à des calculs prédictifs de la tenue en service de composants automobiles.

Keywords

FatiguedesignstructurethermomechanicsviscoplasticityenergyFatigueconceptionstructurethermomécaniqueviscoplasticitéénergie
Type
Research Article
Information
Mechanics & Industry , Volume 5 , Issue 1 , January 2004 , pp. 27 - 40
Copyright
© AFM, EDP Sciences, 2004

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