Optimisation des assemblages par interférence soumis à des sollicitations de fatigue.

Ce mémoire présente une méthode d'optimisation des assemblages par interférence soumis à des sollicitations de fatigue. Le phénomène de fatigue par fretting réduit la vie en fatigue des assemblages par interférences à l'interface de contact. Il existe toutefois des configurations géométriques qui atténuent ce phénomène. De plus, des résultats expérimentaux montrent que l'ajout d'une rainure circulaire au bord du contact permet de diminuer considérablement l'effet de la fatigue par fretting. Par contre, cet ajout introduit une importante concentration de contrainte dans l'arbre et peut provoquer la rupture par fatigue normale. Les essais expérimentaux montrent qu'il existe une zone de transition dans la localisation de la rupture à l'interface de contact et dans la rainure. Toutefois, ils démontrent également qu'il existe un compromis de paramètres, favorable à la vie en fatigue de l'assemblage. Une méthodologie de calcul par éléments finis des assemblages par interférences sollicités en fatigue est présentée dans la revue de littérature. En comparant les résultats obtenus par la méthode des éléments finis et les essais expérimentaux, il a été possible d'établir l'existence d'un facteur de réduction de vie en fatigue causée par le fretting (kfret). Bien qu'il soit possible de simuler avec précisions la vie en fatigue de l'assemblage, il n'existe pas de méthode qui permet d'obtenir directement la valeur des paramètres selon des critères de conception spécifiques. La plastification du matériau et la présence d'éléments de contact nécessitent une modélisation par éléments finis non linéaires. Par conséquent, son temps de calcul est considérablement élevé. Le couplage entre le modèle d'éléments finis et un algorithme d'optimisation devient irréaliste compte tenu du nombre de simulations nécessaires. La méthode d'optimisation doit donc être conçue en utilisant un nombre restreint de simulations. Afin de répondre à cette problématique, un algorithme d'optimisation séquentielle multi-objectifs (OSMO) a été développé. Cette méthode consiste à optimiser une fonction d'interpolation d'un plan d'expériences. La totalité de l'algorithme a été réalisée à partir des modules Hypermath, Hyperstudy et Sampling du logiciel Altair Hyperworks V10. La méthode du Krigeage a été utilisée pour interpoler le plan d'expériences. Le plan utilisé est le Latin Hypercube Optimal.