Déformation progressive
Près de 80% des ruptures de structures en service sont liées à des chargements cycliques. Ceux-ci peuvent produire l'amorçage de petites fissures, même si le niveau de chargement est très faible, de l'ordre de la limite d'élasticité : c'est le phénomène de fatigue. On peut aussi voir apparaître une déformation non compensée d'un cycle à l'autre, qui va conduire à une accumulation d'un cycle à l'autre, et, pour finir, à une ruine de la structure par déformation excessive.
La jonction de tubulure ci-joint est extraite du site web du projet de recherche européen lisa, piloté par Institut für Computing von Neuman, à Jülich, en Allemagne, et comprenant de nombreux partenaires européens, dont EDF. L'image met en évidence les zones critiques qui vont apparaître petit à petit en fonctionnement, en raison des déformations progressives. Celles-ci sont des déformations de rochet : dans un tube transportant un fluide chaud, le champ thermique produit un champ de contrainte axiale, qui varie faiblement au cours de la vie de la structure, et la mise en pression un champ de contraintes axiale et circonférentielle, qui présentent des variations bien plus rapides, en général. Ce type de chargement, non proportionnel, est la source de déformations non compensées qui sont liées directement à la forme des équations d'évolution des modèles de plasticité.
Pour plus d'information, on pourra consulter les nombreux exemples fournis par le site, et une brève explication des théories classiques. Le rochet peut en fait être lié à la forme des lois d'écoulement plastique sous chargement uniaxial (rochet uniaxial), mais aussi à la forme de la surface de charge et la règle de normalité (rochet biaxial, multiaxial). Ces deux aspects sont étudiés dans cette séance.