Sommaire

I) Introduction 2

II) Chargements 3

III) Effets de concentration de contraintes 4

IV) Propagation des fissures 4

V) Conclusion 6

I) Introduction

Ce projet a pour but d’appliquer des connaissances vu en 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 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. On a pu identifier sur les débris des signes caractéristiques d’une rupture de fatigue. L’analyse des accidents, survenus au cours de l’année 1954 après seulement deux ans de service, a permis de faire progresser la conception et le conditions de maintenance pour prévenir les ruptures de fatigue en aéronautique.

Le document de travail est un article extrait de l’ouvrage de M.F. Ashby et D.R.H. Jones, « Engineering Materials 2 (3rd edition) » Butterworth – Heinemann (2007). Cet article décrit les conditions à l’origine des accidents du Comet et les études qui ont été menées dans le cadre de l’expertise.
Nous rechercherons dans ce document les données du problème pour réaliser l’étude et confronter les résultats de vos calculs aux faits et mesures rapportés. Pour évaluer les variations de contrainte dans le fuselage produites par la pressurisation nous utiliserons le cours sur le calcul des réservoirs sous pression.

Le schéma ci-dessus est le modèle simplifié qui nous permettra de faire les calculs de contraintes. Le fuselage est assimilé à un tube mince de rayon R=1.56m et d’épaisseur e=1.42mm. La fenêtre ADF est représentée par un trou circulaire de diamètre D=300mm. Un trou de rivet de diamètre d=10mm est placé à une distance l=50mm du bord de la fenêtre.
II) Chargements

1) A l’altitude de