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RÉSUMÉ
Les assemblages par soudage ou par brasage des matériaux métalliques sont susceptibles sous chargement d’engendrer une perturbation notable des lignes isostatiques au travers de la géométrie des liaisons mises en œuvre. Cet article apporte une méthodologie d’approche en vue du dimensionnement par calcul, des assemblages soumis à chargement statique, en état de ductilité. Cette présentation, qui traite en particulier les aciers ainsi que les alliages d’aluminium et qui fait largement appel aux documents normatifs issus du domaine de la construction métallique, se veut exhaustive, explicative et actualisée.
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Alain MICHEL : Ingénieur CNAM et ESSA - Professeur à l’École supérieure du soudage et de ses applications (ESSA)
INTRODUCTION
Ce texte constitue une suite logique du dossier traitant la « Conception des assemblages » dans lequel l’auteur s’est efforcé de montrer que, même dans les meilleures circonstances, les assemblages soudés donnent lieu à une perturbation notable des lignes isostatiques au travers des liaisons.
Dans les lignes qui suivent, sont abordés les deux principaux modes de dimensionnement par calcul qui s’adressent, d’une part, aux assemblages sous charges statiques en état de ductilité (la vérification de la résistance à la rupture fragile des structures soudées en aciers non austénitiques est abordée dans le dossier Pièces mécaniques soudées[BM 5 187]) et, d’autre part, aux assemblages sous charges variables.
Il est important de noter que l’exposé ne peut constituer à lui seul un code de dimensionnement : il se fixe comme principal objectif de donner une méthodologie dans l’approche du calcul et une explication des formulations proposées par le passé, ainsi qu’actuellement dans le domaine de la construction métallique notamment.
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- Version courante de avr. 2018 par Alain MICHEL
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Assemblages sous charges variables. Calculs en fatigueArticle inclus dans l'offre
"Fonctions et composants mécaniques"
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1. Assemblages sous charges statiques en état de ductilité
1.1 Assemblages à cordons bout à bout et en angle réalisés à pleine épaisseur
1.1.1 Matériaux non dégradables par le cycle thermique de soudage
Il s’agit des métaux et alliages de base pour lesquels le cycle thermique de soudage n’est pas de nature à faire apparaître localement (en ZAT : zone affectée thermiquement) un abaissement significatif des caractéristiques mécaniques de résistance (limite d’élasticité et charge de rupture).
Il convient de noter à ce sujet que les mécanismes susceptibles de conduire à un adoucissement notable d’une structure métallurgique préalablement durcie sont les suivants :
-
restauration/recristallisation d’un état écroui ;
-
mise en solution et hypertrempe d’un état durci par précipitation ;
-
surrevenu d’un état durci par trempe martensitique (suivi de revenu).
En référence au tableau 1 de [Form. BM 5 188], les aciers relevant de la catégorie définie par ce paragraphe, sont les suivants :
-
groupe 1 : nuances 1-1 à 1-3 sauf états écrouis ;
-
groupe 2 : nuances 2-1 à 2-3 (sous réserve d’épaisseur suffisante
![]()
dans le cas des nuances 2-3) ; -
groupe 3 : nuances 3-1 et 3-2 ;
-
groupe 5 : nuances 5-1 à 5-3 ;
-
groupe 7 : nuances 7-1 et 7-2 ;
-
groupe 8 : nuances 8-1 ;
-
groupes 9, 10 : nuances 9-1, 9-2, 9-4 et 10 sauf états écrouis ;
-
groupe 11 : nuances 11-1 et 11-2 sauf états écrouis.
dans le cas des nuances 2-3) ;En référence au tableau 2 de ...
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Assemblages sous charges statiques en état de ductilité
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - Règles de calcul des constructions en alliages d’aluminium - (règles AL71 ou DTU P22 702), CSTB – Paris.
-
(2) - LIGTENBERG (F.K.) - Tests on fillet welds - . Doc. XV. 170-64 of the IIW.
-
(3) - VAN DER EB, VREEDENBOURGH - Experiments on fillet welds - . Report TNO.
-
(4) - Règles de calcul des constructions en acier - (règles CM66 ou DTU P22 701). Eyrolles – Paris.
-
(5) - Eurocode no 3 - (DAN P22 311 partie 6 et annexe M) AFNOR.
-
(6) - Règles FEM 1.001 - . Fédération européenne de la manutention.
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(7)...
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