Courbe de Wöhler
Le dimensionnement d’une pièce pour une sollicitation en fatigue se fait à partir des courbes de Wöhler ou courbe S-N (Stress ; Number of cycles). Ces courbes sont définies pour chaque type de matériau.
Les essais permettant le tracé de cette courbe sont réalisés en flexion rotative : une éprouvette cylindrique d’un matériau donné est mise en rotation autour de son axe de révolution et est soumise à une amplitude de contrainte (σa). Chaque éprouvette est sollicitée jusqu’à rupture, et on note NR le nombre de cycles de sollicitations nécessaire à la rupture.
À chaque éprouvette testée correspond donc un point du plan (σa, NR). À partir d’un certain nombre d’essais à amplitude de contraintes décroissantes, on peut faire passer une courbe par les différents points du graphe :
À partir de ces courbes, il est possible de déterminer la limite d’endurance (amplitude de contrainte pour laquelle il est constaté 50 % de rupture après un nombre fini N de cycles, 107 cycles pour les aciers) pour chaque type de matériau.
En croisant les résultats sur différentes nuances de matériaux, par exemple ici sur des aciers, il est possible de caractériser la limite d’endurance en fonction de la résistance mécanique.
À chaque point du graphe ci-dessous correspond un essai d'une éprouvette qui a tenu 107 cycles.
