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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 statiques en état de ductilitéArticle inclus dans l'offre
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2. Assemblages sous charges variables. Calculs en fatigue
2.1 Principaux facteurs intervenant sur l’endommagement en fatigue
À la différence du comportement statique en état de ductilité, lequel ne fait intervenir que des notions simples sur le comportement élastique (Rp 0,2) et plastique (Rm , A %) du matériau et sur les sollicitations (contrainte géométrique), l’endommagement en fatigue des assemblages soudés met en jeu de nombreux facteurs que l’on peut classer selon l’encadré 1 (figure 16).
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Sollicitations :
-
étendue de contraintes :
Δσ = σmax − σmin,
ou étendue de déformations :
Δε = εmax − εmin (*)-
rapport de charge (figure 16) :
Rσ = σmin / σmax,ou Rε = εmin / εmax (*) -
variabilité ou non des étendues de contraintes (spectre et séquence d’application des cycles) ;
-
variabilité des directions principales de contraintes au cours du cycle.
-
-
Géométrie/fabrication :
-
forme des éléments au niveau de la liaison soudée (effet géométrique) ;
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forme des cordons de soudure (effet local) ;
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imperfections d’accostage et déformations de soudage (dénivellation et désorientation) ;
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défauts de surface (caniveaux, stries de meulage et de coupage, indentations de mise en forme) ;
-
effet d’épaisseur.
-
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Matériau/fabrication :
- ...
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Assemblages sous charges variables. Calculs en fatigue
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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.
-
(7)...
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