INSTITUT POLYTECHNIQUE DES SCIENCES AVANCEES
Mini-projet résistance des matériaux
Mini-projet résistance des matériaux

Sup Aéro I B

(2011-2012)

Table des matières

I - Introduction 3

II - Chargements 3

III – Effet de concentration des contraintes 4

IV – Propagation des fissures 6

I - Introduction

Le but de ce mini-projet est d’appliquer des connaissances du cours de RDM à un cas historique de rupture en fatigue, celui du fuselage de l’avion de ligne Comet en 1954. Comme l’altitude de croisière du Comet était de 10000 m, la cabine devait être pressurisée pour transporter des passagers.
Le fuselage était donc soumis, à chaque vol, à un cycle de chargement de mise en pression. Le cumul des cycles de chargement subis par la structure a conduit à la rupture du fuselage en service.
L’analyse des accidents, survenus au cours de l’année 1954 après seulement 2 ans de service, a permis de faire progresser la conception et les conditions de maintenance pour prévenir les ruptures de fatigue en aéronautique.
II - Chargements

Dans les conditions normales de service, la pression dans la cabine pressurisée était égale à 0,57 bar.

La charge maximale de l’essai statique était 100% de plus que la normale, soit 1,14 bar.
18 000 cycles à 0,57 bar
18 000 cycles à 0,57 bar
Un cycle à 1,14 bar
Un cycle à 1,14 bar

La rupture est apparue au bout de 18 000 cycles de pressurisation et de dépressurisation.

Le Comet G-ALYP a subit 1 290 cycles et le G-ALYY en a subit 900.

Le Comet G-ALYU a subit un essai de fatigue durant 1 830 cycles avant que la rupture n’apparaisse et avait déjà effectué 1 230 vols donc la rupture a apparu après un total de 3 060 cycles.
III – Effet de concentration des contraintes

σA=pR2e=57 000 ×1,562×0,00142=31 MPa σC=pRe=57 000 ×1,560,00142=63 MPa

σC

σC

σC max σC max

r r σC

σC

σC max=3σC=3×63=189 MPa