Jean GUILLOT

L’objectif de cet article est d’expliquer le comportement des assemblages vissés chargés axialement. Exemple est pris avec un assemblage précontraint soumis à un effort extérieur porté par l’axe du boulon : mise en précontrainte, chargement de l’assemblage et assemblage. Est ensuite présentée la détermination des raideurs, tels que la répartition des contraintes, la raideur axiale du bouton ou la raideur des pièces assemblées. Les sollicitations thermiques sont ensuite abordées : expression générale, cas particulier, calcul de contraintes, etc. Les considérations sur l’espacement entre deux boulon ou vis successifs concluent cet article.

Comment éviter la fatigue des assemblages boulonnés de pièces minces en matage-cisaillement et prolonger ainsi leur vie ? Les résultats expérimentaux nous apportent la réponse : installer une précontrainte de serrage, elle modifie avantageusement la contrainte dans la zone critique de la pièce.

Comment dimensionner des assemblages de pièces planes minces travaillant en matage-cisaillement ? Pour le savoir, étudiez le comportement de ces assemblages sous une sollicitation statique et abordez les méthodes de calcul de la répartition des charges entre les rangées de fixation d’un éclissage.

La modélisation en poutre fléchie est une des approches de la modélisation des assemblages précontraints à un boulon. Elle permet de traiter le cas des assemblages dont l'épaisseur est faible par rapport aux autres dimensions et pour lesquels la modélisation VDI n'est plus applicable. Correctement utilisée, elle traduit bien le comportement non linéaire de la liaison sous l'action d'un chargement extérieur et permet le calcul en fatigue de l'élément d'assemblage et l'optimisation de la valeur de la précontrainte à installer.

Dans la réalité industrielle, il est très rare de trouver des assemblages où la résultante du chargement est portée par l'axe de la vis. Pour certains assemblages, considérés comme particulièrement critiques, les concepteurs adoptent des dispositions telles que l'excentration de la résultante de la charge soit minimale. Deux principaux modèles peuvent être utilisés pour le calcul de ces assemblages réels comportant un seul élément de fixation. Cet article se consacre au modèle le plus ancien mais encore le plus employé, qui est la modélisation proposée par les recommandations VDI 2230. Est détaillée la détermination des différents paramètres, notamment celle des raideurs équivalentes, du facteur de charge, de la force minimale de serrage, pour aborder ensuite les limites d’utilisation de ce modèle.

Compte tenu de leur importance dans la construction mécanique, les éléments de fixation filetés font l'objet de nombreuses normes. Cet article porte sur la normalisation de ces éléments utilisés pour la réalisation de liaisons fortement sollicités. Il a été conçu pour apporter une aide à l'ingénieur en lui fournissant les principales données touchant aux caractéristiques de ces éléments, à leurs spécifications d'essais, dimensions et tolérances. Lui sont également livrées les méthodes de détermination du couple de serrage, celle du calcul de la résistance statique et à la fatigue d’un boulon.