Mécanismes de fatigue de contact dans les câbles de haubanage du génie civil = Fatigue failure mechanisms in staying cables

Mécanismes de fatigue de contact dans les câbles de haubanage du génie civil = Fatigue failure mechanisms in staying cables


Auteur(s) / Author(s)

Siegert Dominique ; Royer Jean (Directeur de thèse) ;

Affiliation(s) du ou des auteurs / Author(s) Affiliation(s)

Universit de Nantes, Nantes, FRANCE (Université de soutenance)

Résumé / Abstract

Le travail présenté précise l’environnement de fonctionnement des câbles de génie civil utilisés pour le haubanage ou la suspension des ouvrages d’art. Les observations de ruptures en fatigue sur site mettent en évidence les phénomènes de fatigue de contact. Une analyse bibliographique sur les frottements et la mécanique des contacts a permis d’orienter les études expérimentales sur les factures non accessibles par les théories : coefficient de frottement -cinétique d’usure et régimes d’accomodation des petits déplacements relatifs entre fils constitutifs des câbles [collage – glissement partiel – glissement total] et les études théoriques sur le comportement local des contacts. Le fonctionnement mécanique de la structure des câbles soumis à des efforts de traction pure et à des déformations de flexion superposées à une charge permanente de traction est décrit en s’appuyant en partie sur des travaux antérieurs. Cette étude permet de relier les sollicitations globales externes aux comportements et sollicitations locales de contact : forces de contact, amplitude, sens et direction des déplacements relatifs entre fils, contraintes de flexion et forces globale d’entraînement induites par les frottements. La partie expérimentale apporte les valeurs quantitatives propres aux contacts entre fils cylindriques. Elle met en évidence les conditions de fissuration et d’endurance liées au fonctionnement en glissement, glissement partiel ou collage des contacts entre fils. L’analyse des contraintes sous sollicitations de flexion alternée de câble permet ensuite par l’application d’un critère de fatigue tridimensionnel adapté en application des travaux de Miller et Dang Van de justifier le comportement en fatigue des câbles par la définition de critères d’amorçage et le rappel de conditions de propagation propres aux fils tréfilés utilisés dans les câbles de Génie Civil.

Source / Source

Travaux Universitaires – Thèse nouveau doctorat
1997 [Note(s) : [251 p.]] (bibl.: 129 ref.) (Année de soutenance : 1997) (No : 97 NANT 2048)

Langue / Language

Français

Microstructure et propriétés mécaniques des aciers pour câbles

Microstructure and mechanical properties of steel for cables summary of 30 years of LCPC research (1970-2000): II. Tenacity and cracking when exposed to stress and fatigue

Auteur(s) / Author(s)

BREVET Pierre (1) ; RAHARINAÏVO André (1) ; SIEGERT Dominique (1) ;

Affiliation(s) du ou des auteurs / Author(s) Affiliation(s)

(1) Laboratoire Central des Ponts et Chaussées, FRANCE

Résumé / Abstract

Cette deuxième partie de la présentation des travaux du LCPC traite des phénomènes de rupture des fils de câbles, et en particulier des relations entre les propriétés mécaniques et la microstructure. Les caractéristiques des ruptures brutales de fils amorcées au niveau des défauts de surface, tels que les entailles ou les fissures, sont décrites. Les aspects caractéristiques de la propagation progressive des fissures de corrosion sous contrainte et des fissures de fatigue sont développés. La modélisation mécanique d’un cylindre fissuré a permis de calculer le facteur d’intensité des contraintes et la géométrie du front de propagation de la fissure en fatigue. Ces différents modèles ont été appliqués pour prédire la nocivité des entailles et des piqûres. La notion de propagation de fissure courte a également été appliquée au cas des fils en acier tréfilés pour identifier les conditions de propagation des fissures de fatigue de contact amorcées dans les torons. Les résultats des études expérimentales ont permis de recaler les modèles et de préciser l’influence sur la ténacité des aciers à haute résistance des conditions de fragilisation par l’hydrogène et de corrosion fissurante sous contrainte.

Revue / Journal Title

Bulletin des laboratoires des ponts et chaussées    ISSN  1269-1496

Source / Source

2004, no250-51, pp. 75-92 [18 page(s) (article)] (26 ref.)