Que sont les fissures de fatigue?

Les fissures de fatigue sont des fissures causées par des contraintes répétées sur une structure au cours d'une période donnée. Bien souvent, les fissures de fatigue peuvent être superficielles, mais à d'autres moments, elles peuvent provoquer une défaillance catastrophique menant à des résultats désastreux. Les fissures dues à la fatigue sont un grave problème d’ingénierie qui ne peut être découvert que par les inspecteurs, qui sont capables de dire à quel point les fissures sont graves.

L’exemple le plus connu de la façon dont les fissures de fatigue peuvent être désastreuses provient d’un incident survenu à Minneapolis le 1er août 2007. Ce jour-là, à l’heure de pointe de l’après-midi, un pont sur l’Interstate 35 surplombant le Mississippi s'est effondré, obligeant 13 personnes leurs morts ci-dessous. C'est une tragédie nationale qui a poussé de nombreux États à renforcer immédiatement leurs politiques d'inspection des ponts.

Le Bureau national de la sécurité des transports a déterminé par la suite que le pont s’était effondré en raison de la taille inadéquate des grandes plaques d’acier utilisées pour relier les différentes parties du pont. La taille inadéquate a provoqué des fissures de fatigue qui ont finalement conduit à des fractures complètes. Une fois que cela a eu lieu, le reste des plaques a échoué dans un événement de réaction en chaîne. Ceci est connu comme une défaillance de fatigue catastrophique.

Il existe un certain nombre de caractéristiques propres aux fissures de fatigue. Tout d'abord, ils se produisent dans des structures métalliques. Deuxièmement, ils ont également des étapes prévisibles. Ceux-ci incluent la fissure initiale, la croissance progressive et la fracture finale menant à la rupture par fatigue.

Les fissures de fatigue peuvent être un problème majeur, mais elles peuvent aussi être très prévisibles en passant par ces étapes. Seul un ingénieur peut dire si les fissures de fatigue représentent un problème sérieux pour une structure. Dans certains cas, des pièces redondantes peuvent être en place pour prévenir les défaillances dues à la fatigue.

Bien que la pensée des fissures de fatigue puisse être terrifiante, on peut aussi la prévoir et la prévenir dans de nombreux cas. Les inspections de routine repèrent souvent les fissures de fatigue et en prennent note. Dans certains cas, les réparations peuvent être effectuées rapidement et facilement en remplaçant des éléments clés de la structure. La bonne nouvelle est que les fissures de fatigue se produisent à l'extérieur, des sections visibles de l'acier la grande majorité du temps.

Bien que l’attention concernant les fissures de fatigue se concentre principalement autour des ponts, il convient de noter qu’elles peuvent affecter n’importe quelle structure en acier et conduire à des résultats catastrophiques, où qu’elles se trouvent. Les rails en acier des voies ferrées peuvent provoquer des déraillements en cas de défaillance. L'acier dans les bâtiments, s'il est suffisamment fatigué, peut également échouer. Ceci est particulièrement dangereux dans les bâtiments à plusieurs étages. Cependant, les défaillances dues à la fatigue dans les bâtiments ne sont pas aussi courantes que les défaillances dans d'autres applications.