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NOTE DE L'ÉDITEUR
La norme NF EN 1999-1-3/A1 (P22-153/A1) de septembre 2012 citée dans cet article a été remplacée par la norme NF EN 1999-1-3/NA (P22-153/NA) : Eurocode 9 - Calcul des structures en aluminium - Annexe Nationale à la NF EN 1999-1-3 : 2007 - Partie 1-3 : structures sensibles à la fatigue (Révision novembre 2020)
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN2011 (Décembre 2020).
RÉSUMÉ
L’assemblage par soudage des matériaux métalliques constitue une source de modification des lignes isostatiques, ainsi que du comportement mécanique local du matériau au travers des liaisons mises en œuvre. L’article précise les méthodologies applicables au dimensionnement par calcul des assemblages soumis à chargement variable, et la vérification de la nocivité des défauts hors des tolérances habituelles de fabrication. Cette présentation, qui porte en particulier sur les aciers, ainsi que les alliages d’aluminium, et qui fait largement appel aux documents normatifs issus du domaine de la construction, se veut complète, explicative et actualisée.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Alain MICHEL : Ingénieur CNAM et ESSA - Expert, chargé de cours - Institut de Soudure Industrie, Villepinte France - École Supérieure du Soudage et de ses Applications, Yutz, France
INTRODUCTION
Une large part de pièces mécaniques, parmi lesquelles celles dont la fonction est la transmission d’un mouvement, se trouvent soumises en service à des efforts variables, ce qui expose les assemblages soudés à un mode de défaillance par fissuration progressive en fatigue.
Le dimensionnement d’un assemblage soudé sous charge variable constitue de la sorte, la phase finale de la conception d’une pièce mécanique. Cette vérification souvent négligée est fréquemment à l’origine de désordres prématurés en service, lourds de conséquences dans les unités de production.
Dans les lignes qui suivent, sont abordés le dimensionnement des assemblages soudés soumis à charges variables, ainsi que la vérification d’aptitude à l’emploi des assemblages soudés comportant des défauts identifiés et caractérisés.
Il est essentiel de noter que l’article ne peut se substituer à un code de dimensionnement ; il se fixe comme principal objectif, de préciser les méthodologies utilisables concernant les analyses à mettre en œuvre vis-à-vis de la fatigue d’une part, et de la nocivité des défauts d’autre part dans un contexte de construction de structures soudées à vocation mécanique.
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- Version courante de déc. 2025 par Alain MICHEL
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2. Vérification d’aptitude à l’emploi d’assemblages soudés défectueux
La présence d’un défaut plan dans ou au voisinage d’un joint soudé d’une structure en service, dont l’origine peut être soit un défaut de fabrication passé inaperçu à la réception (manque de fusion : 401 ; ou de pénétration : 402 selon ), soit un défaut généré par le fonctionnement de la structure (fissure de fatigue du type 1012 selon ), conduit en principe à une analyse d’aptitude à l’emploi. Cette analyse permet de statuer sur la stabilité du défaut vis-à-vis :
-
d’une propagation brutale selon un mode fragile et/ou ductile,
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d’une propagation lente sous chargement variable.
Ce dernier aspect ayant été développé au § 1.3.2.2, nous n’y reviendrons pas et nous aborderons ici l’analyse de nocivité des défauts vis-à-vis d’une rupture brutale.
2.1 Données nécessaires à l’analyse
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Vérification d’aptitude à l’emploi d’assemblages soudés défectueux
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - NF EN ISO 10042 - Soudage – Assemblages en aluminium et alliages d’aluminium soudés à l’arc – Niveaux de qualité par rapport aux défauts. - AFNOR, 19 p. (06-06).
-
(2) - FEM 1.001 - Section 1 – Règles pour calcul des appareils de levage – Cahier 3. - 3e édition révisée. MTPS, 72 p. (10-98).
-
(3) - IIS/IIW XIII2460-13/XV1440-13 - Recommendations for fatigue designof welded joints and components. - A. Hobbacher International Institute of Welding Paris, 164 p. (révisé en mai 2014).
-
(4) - AWS D1.1 - Structural Welding Code – Steel. - 18th edition American Welding Society, 502 p. (2002).
-
(5) - DNV RP C203 - Fatigue design of offshore steel structures. - Det Norske Veritas, 142 p. (avril 2010).
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...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
Décret n° 99-1046 du 13 décembre 1999 relatif aux équipements sous pression.
HAUT DE PAGE2.1 Documentation – Formation – Séminaires (liste non exhaustive)
Institut de Soudure, 90 rue des Vanesses, 93420 Villepinte
HAUT DE PAGE2.2 Laboratoires – Bureaux d'études – Écoles – Centres de recherche (liste non exhaustive)
Institut de Soudure, Espace Cormontaigne, 57970 Yutz
Cetim, 52 avenue Félix Louat, 60304 Senlis Cedex
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