Effet de l'expansion à froid de trous de rivet sur la durée de vie en fatigue

Effect of the cold expansion of rivet holes on the fatigue life

Université de Sidi Bel Abbés, Département de Génie Mécanique, Laboratoire des matériaux et systèmes réactifs, Cité Ben M'Hidi, BP 89, Sidi Bel Abbés, 22000, Algérie

Reçu : 18 Mai 2008
Accepté : 10 Novembre 2008

Résumé

L'utilisation du rivetage comme technique d'assemblage surtout dans la construction aéronautique, nécessite la mise en œuvre de plusieurs trous dans les tôles d'alliage d'aluminium, ce qui mène à une distribution inhomogène des champs de contraintes et de déformations et à une localisation de surcontraintes dans les zones percées ce qui influe sur la durée de vie de l'alliage en fatigue. Cet article présente le résultat d'un travail expérimental dont le but principal est d'évaluer l'effet de la présence des contraintes résiduelles de compression imposées par le processus de l'expansion à froid du trou à l'aide d'une goupille conique sur l'amélioration de la durée de vie en fatigue et sur le retard de l'initiation et de propagation des fissures. Une analyse des contraintes résiduelles sera faite sur les deux faces de l'échantillon en utilisant la technique de la diffraction des rayons X.

Abstract

The use of riveting as assembly technique, especially in the aeronautical construction, requires the implementation of several holes in aluminium alloy sheets, which leads to an inhomogeneous stress and strain field distribution and to a stress localization in the drilled zones which will be affect the fatigue life of 2024-T3 aluminium alloy. The cold expansion is largely employed to obtain improvement in fatigue life of rivet holes. This paper presents the results of an experimental work whose main objective was to evaluate the effects of the residual stress field caused by the cold expansion of the hole on improving the fatigue life and on the crack initiation and propagation in the 2024-T3 aluminium alloy. X-ray diffraction technique is used to measure the residual stresses resulting from the cold expansion on the hole edge on both specimen faces.