Tenue en service des métaux

Ce cours s'intéresse aux modes de chargement mécanique les plus rencontrés en service, pouvant conduire à la ruine des composants si les précautions qui s'imposent ne sont pas prises. Dans une optique de dimensionnement, le cours confronte les résistances calculées théoriquement et mesurées expérimentalement. Un certain nombre d'éléments de prédiction de la rupture, fonction du type de chargement, sont introduits. Une distinction évidente est faite entre les matériaux fragiles et ductiles qui présentent des réponses très différentes aux modes de chargement étudiés.
Les notions abordées sont ensuite illustrées par une conférence sur le choix des matériaux en construction aéronautique donnée par un industriel.
Le cours se termine sur une initiation aux techniques de Contrôles Non Destructifs (CND) mises en œuvre dans l'industrie, permettant de vérifier l'intégrité des composants et garantir un état mécanique stable du système, suffisamment éloigné de la résistance à rupture.

• Connaître les propriétés mécaniques fondamentales des matériaux en traction, en propagation de fissures et en fatigue, qui servent au dimensionnement des structures.
• Assimiler les notions de résistance mécanique, ténacité et limite d'endurance.
• Avoir une vision générale des concepts (potentiel interatomique, dynamique des dislocations, théorie de Griffith, Mécanique Linéaire de la Rupture, courbes de Wölher, diagramme de Goodman) sur lesquels repose la définition de ces propriétés.
• Connaître les modèles empiriques élémentaires permettant de décrire le comportement en fatigue et l'évolution du dommage au cours des cycles.
• Se familiariser avec les techniques usuelles de CND.

Session 1
Régime standard : Contrôle continu
- Travaux Pratiques (1/3)
- Devoir Surveillé (2/3)
Régime dérogatoire : Le régime dérogatoire n’est pas proposé pour cet enseignement

Session 2
- Devoir Surveillé

Des bases solides en Mécanique des Milieux Continus et en Matériaux Métalliques (microstructure, propriétés mécaniques, essais de caractérisation) sont exigées

• Savoir dimensionner un composant simple en statique, en résistance à la propagation de fissure et à la fatigue.
• Estimer le niveau d'endommagement atteint après application de l'un de ces trois modes de chargement.
• Faire le choix de la technique de CND appropriée pour la recherche de défauts.

• Jean-Paul BAÏLON et Jean-Marie DORLOT. Des Matériaux. Troisième édition, Montréal, Presses Internationales Polytechnique, 2000. ISBN : 978-2-553-00770-5.
• Jean-Jacques MARIGO. Plasticité et Rupture. HAL archives ouvertes, 2016.
• Gilbert HENAFF et Franck MOREL. Fatigue des structures : Endurance, critères de dimensionnement, propagation des fissures, rupture. Collection Technosup, Ed. Ellipses, 2005. ISBN : 2-7298-2322-0.

Polycopiés de cours, TD et TP.
Recherche de défauts par les techniques classiques de CND à l'aide de matériels professionnels.