Numéro thématique

Prévision de la fissuration par fatigue en présence de contraintes résiduelles

Fatigue crack growth prediction in presence of residual stresses

Bertrand Journet^a1 and Fabrice Congourdeau^a1

^a1 EADS CCR, 12 rue Pasteur, BP 76, 92152 Suresnes, France

Résumé

La démonstration de la sécurité des structures aéronautiques repose sur des calculs de scénarii de fissuration en fatigue. Les calculs de propagation doivent prendre en compte la présence éventuelle de contraintes résiduelles qui sont induites par les procédés d'assemblage des pièces. Les alésages des jonctions de fuselage sont concernés par cet aspect. Une approche prévisionnelle de la fissuration en fatigue des alésages expansés et montés en interférence est présentée. L'approche est validée sur des essais représentatifs des cas de service. Une application de l'approche à des calculs d'aide à la conception est présentée.

Abstract

The integrity of aeronautical structures must be proved on the basis of fatigue cracking scenarios. The crack growth calculations must include the presence of would-be residual stresses which are induced by the assembling processes. Fastener holes of fuselage joints are typical sites with built-up residual stress fields. An approach to predict the fatigue crack growth at cold expanded and interference fit holes is presented. Fatigue tests have been run on in-service representative cases to validate the approach. An application of the approach to the design of fastener holes is presented.

(Received July 2 2004)

(Accepted November 5 2004)

(Online publication March 08 2005)

Key Words:

• Hole ;
• cold expansion ;
• interference fitting ;
• residual stress ;
• fatigue crack growth ;
• prediction ;
• fracture mechanics

Mots clés:

• Alésage ;
• expansion ;
• interférence ;
• contraintes résiduelles ;
• fissuration en fatigue ;
• prévision ;
• mécanique de la rupture

Correspondence:

^c1 bertrand.journet@eads.net