Essai de fatigue
Dans l'essai de fatigue, la fatigue du matériau est causée par une charge cyclique avec la fréquence d'essai correspondante. Cela peut être des essais de charge ondulée dans la plage de traction ou de compression ou encore des essais de charge alternée avec portions de traction et de compression.
La défaillance du matériau dans l'essai de fatigue se produit souvent bien en dessous des limites de résistance statique.
Les résultats de l'essai de fatigue sont souvent présentés sous forme de diagrammes de contrainte-changements de charge. Le nombre de cycles jusqu’à la rupture de l’éprouvette est tracé en fonction de l'amplitude des contraintes cycliques.
Les essais de fatigue sont utilisés pour déterminer d'une part les valeurs caractéristiques et d'autre part pour les essais de durabilité.
Essais de fatigue d’après norme Valeurs caractéristiques Fatigue du matériau Machines d’essai Autres essais
Essais de fatigue d’après norme
Short description | Standards |
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Métal | Fatigue thermomécanique (TMF) |
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Industrie médicale | Prothèses de hanche | Essai de fatigue tige fémorale/limite de fatigue col du fémur |
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Industrie médicale | Prothèses de hanche | Résistance à la fatigue têtes fémorales céramiques |
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Industrie médicale | Prothèses de hanche | Essai de fatigue tiges fémorales métalliques |
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Industrie médicale | Prothèses de genou | Essai de fatigue plateau tibial |
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Métal | Essai de fatigue Low Cycle Fatigue (LCF) |
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Industrie médicale | Implants dentaires | Essai de fatigue |
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Métal | Essai de fatigue par indentation (Wöhler) |
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Plastique | Plastique alvéolaire souple | Essai de fatigue par indentation |
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Métal | Rond à béton | Essai de traction, flexion et fatigue |
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Fatigue
La fatigue des matériaux est l'endommagement ou la défaillance d'un matériau ou d'un composant soumis à des contraintes variables dans le temps et fréquemment répétées.
La fatigue des matériaux est causée par la déformation plastique, qui, dans sa forme la plus petite, est appelée déformation microplastique. Sous l'effet d'une charge supplémentaire (par exemple, développement de fissures), ce dommage pourra alors s'aggraver jusqu'à la défaillance finale du matériau ou du composant.
L'enquête sur de nombreux cas de dommages a abouti aux conclusions suivantes:
- Défaillance soudaine de composants, fonctionnant sans problème depuis longtemps.
- La défaillance n'est pas due à une seule surcharge.
- La défaillance du matériau se produit bien en dessous des limites de résistance statique.
- La charge varie dans le temps et est souvent répétitive.
La charge varie Les composants soumis à des charges cycliques n'ont donc qu'une durée de vie limitée. C'est pourquoi une évaluation de la durée de vie, un calcul de durée de vie ou des essais de fatigue sont effectués avant utilisation sur les composants critiques, ce qui permet d'estimer la durabilité du composant (détermination de la stabilité opérationnelle).