BUT
L’objectif de ce stage est de donner aux ingénieurs impliqués dans le domaine des structures aéronautiques, expertise et/ou conception, des connaissances solides en fatigue et
mécanique de la rupture.
Les phénomènes physiques sont tout d’abord introduits. Des méthodes pratiques ainsi que des critères dédiés à la fatigue des structures sont ensuite abordés.
Une partie importante est aussi dédiée aux aspects réglementaires de la fatigue des structures d’aéronefs métalliques et composites.
DURÉE ET EMPLOI DU TEMPS
Le cours dure 3 jours (18 heures) de cours et d’applications
ESPRIT GÉNÉRAL
Les matériaux et les architectures utilisés dans les structures aéronautiques, l’environnement et le chargement ainsi que les textes réglementaires font de la fatigue des aéronefs un domaine bien spécifique. Ce stage sera particulièrement tourné vers ce domaine.
On étudiera essentiellement la fatigue des matériaux métalliques sans oublier de présenter les spécificités des matériaux composites, tant en terme de comportement physique que pour les aspects réglementaires.
Ce stage fournira à l’ingénieur en structures aéronautiques les modèles et critères classiques de fatigue et de mécanique de la rupture : modèle d’Elber pour la fatigue l’endurance, loi de Paris pour la mécanique de la rupture ; ainsi que des critères plus complexes : Modèle Strip Yield en mécanique de la rupture, critères de fatigue multiaxiales...
Les mécanismes d’endommagement classiques associés à la fatigue comme le fretting et la corrosion ainsi que des procédés typiques de l’industrie aéronautique pour améliorer la durée de vie des structures sont abordés.
Une partie importante du stage sera dédiée à l’approche fiabiliste de la fatigue. L’analyse de fiabilité en mécanique est introduite et appliquée aux problèmes de fatigue des aéronefs. Les impacts sur les coefficients de sécurité et sur la maintenance sont étudiés.
PRÉREQUIS
Niveau du stage : Base/Perfectionnement
Une formation en mécanique des structures du niveau 2e cycle universitaire ou école d’ingénieurs est souhaitée pour suivre ce stage avec profit.
ANIMATEUR
Jean-Fred BEGUE :
Chef de la section Structures et Matériaux Aéronautiques au Centre d’Expertise Parisien (DGA)
Professeur vacataire à l’ISAE et à l’ENAC
SOMMAIRE
• Introduction aux charges avions et hélicoptères
• Introduction à la fatigue des structures aéronautiques
• Exemples de cas de fatigue
• Généralités sur la fatigue
• Les essais de fatigue
• Fatigue endurance
• Paramètres influents
• La courbe d’endurance
• Spectres complexes
• Approche ingénieur de la fatigue endurance
• Fatigue giga cyclique
• Fatigue à faible nombre de cycles
• Les relations de la fatigue oligocyclique
• Comportement matériaux sous cycle
• Essais de fatigue oligocyclique
• Fatigue multiaxiale
• Définitions
• Critères de fatigue multiaxiale
• Critères de type Tresca, Von-Mises et Mesoscopic
• Spectres complexes
• Mécanique de la rupture
• Analyse de corps fissurés
• Résistance statique, tenue résiduelle
• Propagation de fissure
• Vitesse de propagation, influence de R
• Fissures courtes
• Propagation sous spectres complexes
• Outils de calculs
• Outils analytiques: AFGROW, NASGRO
• Analyse par éléments finis
• Mécanique de la rupture élastoplastique
• Fretting - Corrosion
• Fretting fatigue
• Corrosion fatigue
• Cold working et fatigue
• Grenaillage
• Expansion de trous
• Fatigue de structures en matériaux composites
• Approches de conception, règlements
• Exigences réglementaires
• Safe Life, Faile Safe, Tolérance aux dommages
• Approche fiabiliste de la fatigue en aéronautique
• Introduction à l’analyse fiabiliste
• Applications à la fatigue des structures aéronautiques
• Coefficients de sécurité
• Travaux dirigés
