1. Problème de référence#

1.1. Propriétés de matériaux#

Les propriétés matériau et les caractéristiques propres au calcul RCC-M sont les suivantes:

  1. module d’Young: \(E=2.E+05\mathit{MPa}\) ;

  2. constantes matériau pour le calcul de \(\mathrm{Ke}\) : \(n=0.2\) , \(m=\mathrm{2 }\) ;

  3. module d’Young de référence: \({E}_{\mathit{REFE}}=2.E+05\mathit{MPa}\) ;

  4. contrainte admissible : \(\mathit{Sm}=200\mathit{MPa}\) .

La courbe de Wöhler est définie analytiquement: \({N}_{\mathrm{adm}}=\frac{{5.10}^{5}}{{S}_{\mathrm{alt}}}\)

1.2. Évolution des contraintes#

Les contraintes sur le segment d’analyse ne sont pas calculées mais lues directement dans une table. La seule composante non nulle du tenseur des contraintes est \({\sigma}_{yy}\) . Plusieurssituations sont considérées. Ces situations ne visent pas à représenter un transitoire réel spécifique, mais à couvrir l’ensemble des contraintes possibles (évolution constante, linéaire ou non-linéaire de la contrainte dans l’épaisseur).

Tableau 1.1 Définition des contraintes \({\sigma}_{yy}\) (en \(\mathit{MPa}\) ) pour les instants de la situation 1 et de la situation 2 en fonction de l’abscisse curviligne#

Instant

Contraintes thermiques des situations 1 et 2

Instant

Contraintes thermiques de la situation 3

Abscisse

Abscisse

0

1

2

0

1

2

1

50

100

150

1, 5

50

100

150

2

0

50

-100

2, 5

0

50

-100

3

0

0

50

3, 5

0

0

50

4

0

0

0

_

_

_

_

Dans cet exemple, les moments et la pression sont définis par deux torseurs et quatre tenseurs unitaires. Ici aussi seule la contrainte \({\sigma}_{yy}\) est non nulle dans ces tenseurs.

Tenseur unitaire

\({\sigma}_{yy}\)

Abscisse

0

1

2

\({\mathit{Mom}}_{X}\)

50

0

0

\({\mathit{Mom}}_{Y}\)

0

50

0

\({\mathit{Mom}}_{Z}\)

0

0

100

\(\mathit{Pres}\)

50

0

0

Tableau 1.2 Définition des torseurs sur les moments (en N.mm) et la pression (en MPa) pour les situations 1, 2 et 3#

\({P}_{A}\)

\({P}_{B}\)

\({M}_{\mathit{xA}}\)

\({M}_{\mathit{yA}}\)

\({M}_{\mathit{zA}}\)

\({M}_{\mathit{xB}}\)

\({M}_{\mathit{yB}}\)

\({M}_{\mathit{zB}}\)

Situation 1

1

10

1

-1

-1,5

-10

1

0,1

Situation 2

1

10

1

-1

-1,5

-10

1

0,1

Situation 3

0,4

1

0,4

0

-0,6

1

-1

-1,5