Accuris ESDU et Honda Aircraft Company collaborent sur des données relatives aux essais de fatigue
Accuris ESDU propose à tous ses clients des sessions de sensibilisation technique mutuellement bénéfiques. En septembre 2023, je me suis rendu dans les locaux de Honda Aircraft Company à Greensboro, en Caroline du Nord. Au cours de cette visite, j’ai abordé des données d’endurance inédites concernant les alliages d’aluminium et j’ai mis en avant un élément de données souvent négligé, le FAT E.07.01, intitulé « Endurance des alliages d’aluminium (non revêtus) (en flexion) ».
Cet élément de données présente les résultats d'environ 3 500 essais de fatigue réalisés sur des échantillons lisses et entaillés d'alliages d'aluminium non revêtus soumis à une flexion. Ces résultats ont été analysés afin de produire des courbes de résistance S-N représentant la contrainte alternée maximale (Sa) en fonction du nombre de cycles de charge jusqu'à la rupture (N).
Le Dr John Hammar, ingénieur de liaison ESDU, partage son expérience de collaboration avec les clients ESDU pour améliorer le produit et faire progresser l'innovation dans l'industrie aérospatiale.
L'équipe de Honda Aircraft Company comprenait Mark Ofsthun, directeur principal du département Fatigue et tolérance aux dommages, qui est également un membre estimé du comité technique indépendant chargé de valider et d'autoriser les éléments de données à publier dans la série ESDU Fatigue – Endurance Data Series. Ils m'ont informé que les données d'endurance pour les alliages d'aluminium tels que le 2024 et le 7075 seraient plus utiles si les courbes d'endurance S-N étaient tracées individuellement pour chaque valeur du facteur de concentration géométrique des contraintes, plutôt que sous forme de graphiques montrant les données pour des concentrations de contraintes mixtes pour chaque alliage.
Ces commentaires ont été transmis au Dr Downs, ingénieur principal de l'ESDU responsable de l'ensemble du contenu de cette série. Le Dr Downs a examiné les données d'essai, initialement publiées par la société Handley Page Ltd en 1958, et, à l'aide des méthodes et des logiciels disponibles dans l'ESDU 97024, « Dérivation des courbes d'endurance à partir des données d'essais de fatigue, y compris les run-outs », les données ont été retraitées.
La mise à jour de l'élément de données a ensuite été examinée et approuvée par le comité, y compris Mark, puis rééditée sous le nom FAT E.07.01 Amendment C en juin 2024. Cette version contient désormais 29 courbes d'endurance S-N, dont une pour un alliage Al-Zn-Mg 7075 vieilli naturellement, comme illustré ci-dessus à titre d'exemple.
Accuris ESDU accorde une grande importance aux commentaires de ses clients, et cette visite a été à la fois enrichissante et agréable. « ESDU est une source fiable de données techniques très utiles, acceptées et utilisées par l'industrie aérospatiale », a déclaré Mark Ofsthun après la visite.
Au cours de cette visite, j'ai également eu l'occasion d'observer de près le HondaJet, un avion d'affaires innovant de nouvelle génération. Avec une flotte mondiale de plus de 200 appareils, cet avion est équipé d'un support moteur au-dessus de l'aile, conçu non seulement pour réduire la traînée aérodynamique, mais aussi pour améliorer la résistance à la fatigue en soumettant le pylône qui soutient les supports moteurs à une compression, plutôt qu'à une tension comme c'est le cas avec les supports sous-ailes conventionnels.
Maîtriser les coûts des essais de fatigue avec Accuris ESDU
Les essais de fatigue sont essentiels pour permettre aux ingénieurs de comprendre de manière critique comment les matériaux ou les composants se comporteront dans des scénarios de charge réels au fil du temps. Cela est extrêmement important pour l'aérospatiale, l'automobile et d'innombrables autres industries, mais les entreprises sont confrontées à un véritable défi lorsqu'il s'agit d'obtenir des données d'essais de fatigue fiables et validées.
Les machines de fatigue servo-hydrauliques classiques coûtent plus de 100 000 dollars, ce qui peut être inabordable pour de nombreuses entreprises et institutions. L'envoi de matériaux à un laboratoire d'essai tiers coûte généralement entre 300 et 2 000 dollars par essai (plus le coût des échantillons d'essai) et nécessite un délai d'attente de plusieurs semaines, voire plusieurs mois. La disponibilité des données validées existantes sur les matériaux de qualité aérospatiale fournies par Accuris ESDU est évidemment cruciale pour aider à minimiser les coûts des projets de nos clients.
Les alliages d'aluminium 2024 et 7075 ont été développés pour la première fois pour des applications aérospatiales en 1931 et 1935, respectivement. Leur utilisation continue plus de 90 ans plus tard est largement due à notre bonne compréhension de leurs capacités. Les données validées sur la résistance de ces alliages (et d'autres) disponibles dans l'ESDU Data Item E.07.01 et les méthodes décrites dans l'ESDU Data Item 92030 « Comportement de propagation de la fatigue des fissures courtes dans les alliages d'aluminium » jouent un rôle important dans les activités des grandes entreprises aérospatiales mondiales telles que Honda Aircraft Company.
Garantir une conception, des performances, une sécurité et une conformité optimales des produits avec ESDU
Vous souhaitez en savoir plus sur les données existantes non publiées et validées relatives à la fatigue et sur d'autres contenus similaires dans la série de données sur la fatigue ESDU d'Accuris ?
