Notion De La défaillance

DEFINITIONS

Définition de la défaillance selon la norme NF X 60 – 011 : altération ou cessation d’un bien à accomplir sa fonction requise.

Synonymes usuels non normalisés : « failure » (anglais), dysfonctionnement, dommages, dégâts, anomalies, avaries, incidents, défauts, pannes, détériorations.

Cause de défaillance : circonstances liées à la conception, à la fabrication, à l’installation, à l’utilisation et à la maintenance qui ont conduit à la défaillance.

Mécanisme de défaillance : processus physiques, chimiques ou autres qui conduisent ou ont conduit à une défaillance.

Mode de défaillance : effet par lequel une défaillance se manifeste.

Panne : état d’un bien inapte à accomplir une fonction requise.

Dégradation : évolution irréversible des caractéristiques d’un bien liée au temps ou à la durée d’utilisation.

La norme NF X 60-011 propose plusieurs mises en famille des défaillances :

• Suivant leur cause :

o Défaillances de causes intrinsèques : défaillances dues à une mauvaise conception du bien, à une fabrication non conforme du bien ou à une mauvaise installation du bien. Les défaillances par usure (liées à la durée de vie d’utilisation) et par vieillissement (liées au cours du temps) sont des défaillances intrinsèques.

o Défaillance de causes extrinsèques : défaillances de mauvais emploi, par fausses manœuvres, dues à la maintenance, conséquences d’une autre défaillance.

o Suivant leur degré : défaillance complète, partielle, permanente, fugitive, intermittente, etc

o Suivant leur vitesse d’apparition : soudaine ou progressive

• Exemples de modèle de dégradation :

LES MECANISMES DE DEFAILLANCE

Défaillances mécaniques par détérioration de surface : fatigue et usure :

Usure : enlèvement progressif de matière à la surface des pièces d’un couple cinématique en glissement relatif.

Fretting-corrosion : usure particulière apparaissant au contact de 2 pièces statiques, mais soumises à de petits mouvements oscillants (vibrations). C’est le cas des pièces frettées ou des clavetages.

L’écaillage : enlèvement de grosses écailles de matière.

Grippage : soudure de larges zones de surface de contact, avec arrachement massif de matière

Abrasion : action d’impuretés ou de déchets (poussières, sable, etc)

Cavitation : implosion de micro bulles de gaz incondensables sous l’action d’une brutale chute de pression au sein d’un liquide. L’onde de choc génère des cratères dans la zone de cavitation (pompes, hélices, etc)

Erosion : enlèvement de matière par l’impact d’un fluide ou de particules solides en suspension, ou de phénomènes électriques (arcs)

Faïençage : réseau de craquelures superficielles dues à la fatigue thermique

Marquage : enfoncement localisé du à une charge ponctuelle

Rayage : trace laissée par le passage d’un corps dur

Roulement et fatigue de contact : roulements à billes et à aiguilles se détériorent intrinsèquement par fatigue de contact. La pression de Hertz au contact bille / chemin de roulement fait apparaître des contraintes de cisaillement sur les bagues entraînant des fissures en surface puis débouchantes (piqûres).

Frottement et usure :

Ce mode de défaillance est inexorable dès lors que 2 surfaces en contact ont un mouvement relatif. La tribologie est la science expérimentale qui étudie ces phénomènes.

Dynamique de l’usure des lois de dégradation :

A partir de 2 surfaces initiales :

• La phase I est constituée de l’abrasion des principales aspérités : c’est la période de rodage affectant les ondulations et la rugosité liées au mode d’obtention.

• La phase II est constituée d’une usure stable, linéaire dans le temps. L’usure est reportée principalement sur l’une des surfaces de contact.

• La phase III, dite usure catastrophique, consiste en émissions particulaires ; débris engendrant un labourage de la surface la plus tendre et une dégradation rapide.

L’analyse des lubrifiants met en évidence cette succession de phases en caractérisant le nombre et la taille croissante des particules métalliques libérées.

Défaillances mécaniques

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