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Auteur(s)
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Jean GUILLOT : Professeur à l’Institut national des sciences appliquées de Toulouse - et à l’École nationale supérieure d’ingénieurs de constructions aéronautiques
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Lire l’articleINTRODUCTION
En construction mécanique, les assemblages de pièces par vis ou par boulons restent les plus utilisés, notamment lorsque les efforts à transmettre sont importants et les charges variables avec le temps. Pour éviter la rupture par fatigue de la vis, leur dimensionnement nécessite à la fois la connaissance fine du comportement sous charge et des modèles précis de calcul.
Pour des ensembles mécaniques boulonnés de formes simples chargés axialement ou de façon faiblement excentrée par rapport à l’axe de la vis, le mécanisme de chargement, la répartition des actions de contact ainsi que le calcul des contraintes engendrées dans la vis sont des éléments aujourd’hui bien connus.
Dans les cas de charges fortement excentrées, il n’en est plus de même à cause de la flexion des pièces que l’on ne peut plus négliger et il est alors nécessaire d’utiliser des modèles beaucoup plus complexes à mettre en œuvre.
Dans tous les cas, les raideurs relatives de la vis et des pièces assemblées jouent un très grand rôle. Lorsque l’on a affaire à des sollicitations de fatigue, compte tenu des faibles contraintes alternées admissibles par la vis, il importe de pouvoir déterminer ces raideurs avec la meilleure précision possible.
Cet article complète les articles B 5 560, B 5 561 et B 5 562 Assemblages par éléments filetés. Calcul. Il conserve les mêmes notations et symboles.
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- Version courante de oct. 2008 par Jean GUILLOT
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4. Conclusion
Dans cet article nous avons proposé une nouvelle expression de la raideur des pièces assemblées, plus précise que la formulation classique et intéressante pour le calcul des assemblages à chargement de très faible excentration dans le cas de sollicitations en fatigue. Puis nous avons proposé des améliorations au modèle analytique non linéaire en poutre fléchie. Ce modèle peut être considéré comme valable pour les chargements à grande excentration, le modèle VDI permettant de déterminer les assemblages chargés axialement ou à très faible excentration. Il reste une classe de problèmes intermédiaires, où l’excentration de la charge est du même ordre de grandeur que l’épaisseur de la pièce, pour laquelle il n’existe pas de solution analytique. On peut toutefois, pour certaines formes simples comme les brides cylindriques, proposer des modèles éléments finis suffisamment simples pour que leur mise en œuvre sur PC soit aussi rapide qu’un calcul analytique .
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