Coefficient de sûreté

La détermination du coefficient de sûreté correspondant est une tâche assez compliquée et responsable. Un plus grand coefficient de sûreté résulte souvent en une conception plus fiable, au prix d'un poids plus élevé et donc des coûts plus élevés et vice versa. Il s'agit d'un compromis de base d'ingénierie "coûts vs. sûreté". Les organisations professionnelles spécifient souvent les coefficients de sûreté minima pour différents systèmes; toutefois, il en est de la responsabilité du constructeur de déterminer un coefficient de sûreté de sorte que la sûreté requise soit assurée et cela à un prix abordable. En même temps le coefficient de sûreté peut varier dans un intervalle assez large. Un coefficient aux environs de 1.0 (usage unique, service à court terme) peut être suffisant pour les missiles militaires; un coefficient de 1.2 pour les avions militaires (équipés des parachutes, passe le processus d'inspection); aux environs de 1.5 pour l'aviation civile (processus d'inspection, maintenance régulière). De l'autre côté du spectre il y a par exemple le barrage avec un coefficient de sûreté de plus de 20 (durée de vie de plusieures décennies, les pannes peuvent avoir des conséquences catastrophiques).

Pour une simple orientation, quelques modèles sont donnés pour la détermination du coefficient de sûreté correspondant, qui sont publiés dans la littérature spécialisée. . Pour une plus profonde compréhension des problèmes de sûreté et la fiabilité, il est recommandé de consulter la littérature spécialisée.

Joseph P. Visodic.

En 1948, il a publié pour la détermination du coefficient de sûreté minimal ses recommandations, qui sont données dans le tableau ci-dessous. Le coefficient de sûreté pour les matériaux ductiles est basé sur la limite d'élasticité. Pour les matériaux fragiles, il est basé sur la limite de résistance et est le double des valeurs données pour les matériaux ductiles. Le coefficient de sûreté pour les charges cycliques est basé sur la limite de fatigue. Les charges de choc nécessitent un coefficient minimal de 2, multiplié par le coefficient du choc - souvent dans l'intervalle de 1.1 à 2.0.

Coefficient de sûreté recommandé pour les matériaux ductiles, basé sur la limité d'élasticité.

Coefficient
de sûreté
Connaissance de la charge Connaissance 
des tensions permises
Connaissance des propriétés
du matériau
Connaissance 
de l'environnement
1.2-1.5 exacte exacte très bonne complètement sous contrôle
1.5-2.0 bonne bonne très bonne invariable
2.0-2.5 bonne bonne moyenne normale
2.5-3.0 moyenne moyenne testée au hasard normale
3.0-4.0 moyenne moyenne non testée normale
3.0-4.0 indéfinie indéfinie indéfinie

Robert L. Norton.

La valeur totale du coefficient de sûreté est une combinaison des coefficients de sûreté basée sur les propriétés matérielles, l'exactitude du modèle de calcul et la connaissance de l'environnement de travail.

Coefficient de sûreté SF

où SF1, SF2, SF3 sont les choix du tableau suivant.

Coefficient
de sûreté
SF1 - Propriétés matérielles (issues des tests) SF2 - Conditions de charge (connaissance) SF3 - Environnement de travail
1.3 Bien connues / caractéristiques Obtenues des tests Identique aux conditions de test du matériau
2 Bonne approximation Bonne approximation Vérifié, température ambiante
3 Approximation suffisante Approximation suffisante Légèrement exigent
5+ Approximation brute Approximation brute Extrêmement exigent

Pugsley, A.G.

Il recommande la détermination du coefficient de sûreté comme produit de deux coefficients.

SF = SF1 * SF2

où:

Signification des paramètres:

  1. La qualité du matériel, niveau de traitement, maintenance, contrôles de service
  2. Contrôle d'une éventuelle surcharge
  3. Précision de l'analyse, connaissance des données expérimentales sur base de l'expérience avec des pièces similaires
  4. Danger pour les personnes en cas de panne 
  5. Les retombées financières en de panne 

Où l'évaluation signifie: 1=Très bonne; 2=Bonne; 3=Suffisante; 4=Mauvais

Où l'évaluation signifie: 1=Minimum; 2=Moyen; 3=Très sérieux

Liste de la documentation spécialisée.