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Pièces mécaniques soudées - Procédés, définitions et règles de qualité

Article de référence | Réf : BM5186 v3

Pièces mécaniques soudées - Comportement élastique

Auteur(s) : Alain MICHEL

Date de publication : 10 avr. 2016

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Pièces mécaniques soudées - Soudabilité des matériaux

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RÉSUMÉ

Parmi la grande diversité géométrique des assemblages soudés,le concepteur doit retenir une liaison soudée offrant le meilleur compromis technico-économique. Dans ce but, il doit tenir compte de divers facteurs, qui sont les modes de défaillance potentiels, les conditions de fabrication, et enfin les impératifs d’examen non destructif. Cet article étudie les particularités du comportement élastique des assemblages soudés sous charge statique afin d’en faire ressortir les points sensibles sous chargement variable. Il se termine en décrivant le mécanisme d’adaptation plastique offert par la plupart des métaux et alliages, et comment on peut en tirer parti dans le cadre d’une construction soudée.

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ABSTRACT

Welded components for machines. Elastic behaviour

Among the big geometrical variety of weldedassemblies, the designer must select a welded joint which offers the best technico-economical compromise. Thus, he must consider various factors, such as the potential failure modes according to the load cases, the manufacturing conditions, and the mandatory non-destructive testing. This article analyses the elastic behavior characteristics of the welded assemblies submitted toastatic loading in order to exhibit the sensitive points under variable loading. The second part describes the plastic adaptability phenomenon offered by most of metals and metallic alloys, and shows the benefit to be taken advantage in the frame of a welded structure.

Auteur(s)

Alain MICHEL : Ingénieur CNAM et ESSA - Expert, chargé de cours, retraité - Institut de soudure industrie, Villepinte, France - École supérieure du soudage et de ses applications, Yutz, France

INTRODUCTION

La liaison par soudage/brasage de deux éléments structurels de forme donnée doit naturellement amener le concepteur à rechercher quel type d’assemblage soudé est le plus approprié à la situation. Sur le plan technique, le choix est, en principe, conditionné par la connaissance de divers facteurs parmi lesquels :

les efforts en transit ou plus précisément la forme des lignes isostatiques relatives à un chargement donné ;
les modifications structurales locales éventuelles générées sur le matériau ;
les inévitables contraintes résiduelles et imperfections géométriques résultant de l’opération de soudage.

Après avoir donné dans un premier article Pièces mécaniques soudées – Rappels et définitions [BM 5 185], les rappels et les définitions des pièces mécaniques soudées, ce second article se propose d’étudier les particularités du comportement élastique des assemblages soudés, afin d’éviter les endommagements prématurés en service sous charges statiques ou variables et de tirer parti du mécanisme d’adaptation plastique qui est offert par la plupart des métaux et alliages et qui est garant de la tenue mécanique de la liaison.

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MOTS-CLÉS

soudage | brasage | comportement élastique des assemblages soudés

KEYWORDS

welding | brazing | Elastic behaviour of welded and brazed joints

VERSIONS

Il existe des versions antérieures de cet article :

Version archivée 1 de janv. 1999 par Alain MICHEL
Version archivée 2 de oct. 2006 par Alain MICHEL

PERMALIEN

https://www.techniques-ingenieur.fr/base-documentaire/mecanique-th7/assemblages-et-fixations-mecaniques-42177210/pieces-mecaniques-soudees-bm5186/

RÉFÉRENCE BIBLIOGRAPHIQUE

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BIBLIOGRAPHIE

(1) - COKER (E.G.), LEVI (R.), RUSSEL (R.) - The stresses in fusion joints. - Journal of the AWS, p. 26-31, juin 1934.
(2) - BIERETT (G.), GRÜNING (G.) - Spannungszustand und Festigkeit von Stirnkehlnahtverbindungen. - Der Stahlbau, p. 169-173, oct. 1933.
(3) - GOELZER - * - Génie civil (1929).
(4) - FEDER (D.) - Spannungsoptische und theoretischeUntersuchungenzurKraftverteilung in Kelhnaht laschenverbindungen. - Thèse de Doctorat, Univ. Techn. de Stuttgart (1967).
(5) - SOLAKIAN (A.G.) - Effect of weld penetration on stresses in fillet weld joints. - Welding Research Activities, p. 13-16, sept. 1936.
(6) - MADDOX (S.J.) - Fatigue strength of welded structures. - Abington publishing, 2nd ed., 208 p (1991).
...

DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES

NORMES

Eurocode 3 – Calcul des structures en acier – Partie 1-1 : règles générales et règles pour les bâtiments - NF EN 1993-1-1 - 10-05
Eurocode 3 – Calcul des structures en acier – Partie 1-8 Assemblages – AFNOR - NF EN 1993-1-8 - 12-05
Guide to methods for assessing the acceptability of flaws in metallic structures - BS 7910 - 2013

ANNEXES

1 Réglementation
2 Annuaire
1. 2.1 Laboratoires de recherche – Écoles – Veille documentaire

1 Réglementation

Décret n° 99-1046 du 13 décembre 1999 relatif aux équipements sous pression.

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2 Annuaire

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2.1 Laboratoires de recherche – Écoles – Veille documentaire

Institut de soudure, Espace Cormontaigne, 57970 Yutz http://www.isgroupe.com

Cetim, 52 avenue Félix Louat, 60304 Senlis Cedex http://www.cetim.fr

Association française de mécanique, groupe scientifique et technique « simulation numérique du soudage », 39/41 rue Louis Blanc, 92400 Courbevoie http://www.afm.asso.fr

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Sommaire
Sommaire détaillé

INTRODUCTION

1 - ÉQUILIBRE ÉLASTIQUE DES ASSEMBLAGES SOUDÉS

1.1 - Assemblages soudés par cordons réalisés de proche en proche
1.2 - Assemblages soudés par liaisons locales multiples à recouvrement
1.3 - Assemblages brasés

2 - ADAPTATION PLASTIQUE DES ASSEMBLAGES SOUDÉS

2.1 - État de l’assemblage brut de soudage
2.2 - Condition de stabilité sous le chargement initial
2.3 - Adaptation plastique des assemblages soudés

3 - CONCLUSION

4 - GLOSSAIRE ET ACRONYME

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