fe-safe

L'analyse de fatigue structurelle évalue la réponse du matériau dans une structure lorsqu'il est exposé à des charges répétées au fil du temps. Elle permet d'examiner l'intégrité structurelle et la manière dont elle change dans des conditions de charge cycliques. En analysant des facteurs tels que les concentrations de contraintes, les variations de charge et les propriétés des matériaux, l'analyse de fatigue structurelle permet de prédire la durée de vie des composants et de prévenir les défaillances catastrophiques dues aux dommages par fatigue.

Dans le domaine de l'ingénierie, l'analyse de fatigue est cruciale pour prévoir et améliorer la durée de vie des matériaux soumis à des charges cycliques. Les principales méthodes utilisées dans l'analyse de fatigue sont les suivantes :

1. Méthode contrainte-durée de vie (courbe S-N) : la courbe S-N est une méthode traditionnelle qui consiste à tracer l'amplitude de contrainte du matériau par rapport au nombre de cycles jusqu'à la défaillance. La méthode de la courbe S-N est adaptée à l'analyse de fatigue à cycle élevé lorsque les contraintes se trouvent dans la plage élastique.
2. Méthode déformation-durée de vie (courbe ε-N) : cette approche est utilisée pour l'analyse de fatigue à cycle faible lorsque les niveaux de contrainte sont suffisamment élevés pour provoquer une déformation plastique. Il s'agit de tracer l'amplitude de déformation par rapport au nombre de cycles jusqu'à la défaillance.
3. Méthode de mécanique de rupture : cette méthode permet de prédire la croissance des fissures préexistantes sous une charge cyclique. Elle est particulièrement utile pour les structures présentant des défauts semblables à des fissures. Elle repose sur les principes de la mécanique de rupture.
4. Taux de croissance des fissures de fatigue (da/DN par rapport à ΔK) : cette technique se concentre sur la vitesse à laquelle une fissure existante augmente par cycle de charge en fonction de la plage du facteur d'intensité de contrainte (ΔK). Elle est essentielle pour prévoir la durée de vie restante d'un composant fissuré.
5. Analyse de fatigue multiaxiale : cette approche est utilisée lorsque l'état de contrainte est complexe et implique plusieurs directions. Elle nécessite des modèles plus sophistiqués pour prévoir les défaillances, par exemple l'approche de plan critique.
6. Méthodes énergétiques : ces méthodes, telles que l'approche de l'énergie d'hystérésis, considèrent l'énergie absorbée dans un matériau pendant la charge cyclique comme le principal facteur de dommages par fatigue.
7. Analyse par éléments finis (FEA) : la FEA est un outil de calcul permettant de prévoir les contraintes, les déformations et le déplacement des matériaux et des structures subissant une charge. Associée à des modèles de résistance à la fatigue, elle permet d'identifier les points sensibles et d'estimer cette résistance. Chaque méthode a ses applications, ses avantages et ses limites spécifiques. Le choix de la méthode dépend du type de matériau, de la nature de la charge cyclique et des données disponibles.

fe-safe, leader dans le domaine des logiciels d'analyse de fatigue pour les modèles par éléments finis, s'interface directement avec les principales suites FEA et convient aux applications industrielles les plus exigeantes. Il s'agit du premier logiciel commercialisé spécialiste des méthodes de fatigue modernes basées sur les déformations multiaxiales. Les concepteurs apprécient fe-safe pour sa précision, sa rapidité, ses fonctionnalités complètes et sa facilité d'utilisation.

En faisant de fe-safe une partie intégrante de votre processus de conception, vous pouvez effectuer des analyses de fatigue alliant rapidité et précision. Le logiciel s'intègre parfaitement et vous permet de développer des produits durables et rentables. Il limite le risque de négliger les points de rupture de fatigue sensibles, réduisant ainsi les coûts de rappel potentiels et les réclamations au titre de la garantie.

Les charges cycliques sont un aspect essentiel de l'analyse de fatigue. Il s'agit d'exposer un composant à des charges répétées, ce qui peut créer des zones de forte contrainte et provoquer l'apparition de fissures. Il est important de comprendre les modèles de charge cyclique pour que l'analyse de fatigue soit précise.

La rupture de fatigue se produit dans les matériaux soumis à des contraintes et des tensions qui fluctuent au fil du temps, même si ces contraintes sont inférieures à la résistance à la traction du matériau. Contrairement aux ruptures brutales dues à l'application unique d'une contrainte élevée, la rupture de fatigue se développe progressivement, sous l'effet cumulatif de la charge cyclique.