La charge maximale (force, moment ou coefficient de charge) qu'une structure est censée subir en service et qu'elle doit supporter sans déformation permanente ; critère de conception distinct de la charge ultime, laquelle intègre un facteur de sécurité supplémentaire.

Principe

La charge limite est l'objectif de conception élastique : les structures doivent rester dans le domaine élastique sous charges limites afin qu'aucune déformation permanente n'apparaisse ; la charge ultime est typiquement un facteur prescrit au-dessus de la charge limite pour assurer une réserve structurale contre des surcharges imprévues.

Démonstration

Une structure d'hélicoptère est soumise en essai au moment de flexion limite calculé correspondant à un facteur de charge limite spécifié (par exemple 3,0 g pour une manœuvre donnée) ; après décharge la structure est inspectée pour confirmer l'absence de déformation permanente dépassant les tolérances admissibles.

Mauvaise application

Confondre la charge limite avec la charge ultime et concevoir uniquement pour la limite sans appliquer la marge prescrit par le facteur ultime, ou supposer qu'un essai en charge limite garantit une durée de vie en fatigue ou une tolérance aux dommages acceptables sans analyses complémentaires.

Conséquence

L'utilisation correcte de la définition de la charge limite garantit que les structures opèrent en régime élastique sous les cas de charge certifiés, permet des critères d'inspection post-charge prévisibles et soutient le dimensionnement correct des facteurs de sécurité et le choix des matériaux pour atteindre les objectifs de performance et de sécurité.

Inversion

Concevoir pour la charge ultime comme si elle était la charge attendue en service reviendrait à accepter la déformation plastique comme normale ; l'inversion traite la réserve de sécurité comme la base opérationnelle plutôt que comme la limite de sécurité.

Limite

S'applique aux cas de charge statiques et quasi-statiques utilisés pour le dimensionnement et la certification des cellules et composants ; ne traite pas directement l'accumulation de fatigue cyclique, la croissance des dommages ou le comportement au fluage des matériaux sous chargement prolongé ou variable sauf dans le cadre d'analyses séparées.

Tension sémantique

Il existe une tension entre le choix de charges limites conservatrices qui augmentent la masse et le choix de charges minimales qui reposent sur des statistiques opérationnelles précises ; la pratique de certification équilibre les pénalités de masse structurelle et le risque opérationnel et les régimes d'inspection.

Synthèse

La charge limite est la charge maximale de service élastique prescrite qu'une structure doit résister sans déformation permanente ; c'est un objectif de conception fondamental utilisé avec une marge de charge ultime pour fournir des réserves de sécurité certifiées.