Présentation
EnglishRÉSUMÉ
L’objectif de cet article est d’expliquer le comportement des assemblages vissés chargés axialement. Exemple est pris avec un assemblage précontraint soumis à un effort extérieur porté par l’axe du boulon : mise en précontrainte, chargement de l’assemblage et assemblage. Est ensuite présentée la détermination des raideurs, tels que la répartition des contraintes, la raideur axiale du bouton ou la raideur des pièces assemblées. Les sollicitations thermiques sont ensuite abordées : expression générale, cas particulier, calcul de contraintes, etc. Les considérations sur l’espacement entre deux boulon ou vis successifs concluent cet article.
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Lire l’articleAuteur(s)
-
Jean GUILLOT : Professeur émérite - Institut national des sciences appliquées de Toulouse (INSAT)
INTRODUCTION
Ce dossier traite, dans une première partie, du comportement des assemblages boulonnés précontraints pour lesquels on peut admettre que le chargement qui leur est appliqué est axial.
Pour ce type d'assemblage, le supplément d'effort qui est supporté par le boulon est toujours bien inférieur à l'effort appliqué et dépend des raideurs relatives des éléments de l'assemblage et de la forme des pièces.
Ce phénomène, qui est une caractéristique des systèmes précontraints, est particulièrement intéressant dans le cas de sollicitations de fatigue, puisque, si l'on a installé une précontrainte suffisante, un choix judicieux de la forme des pièces et de leur raideur permet de diminuer très fortement la valeur de la contrainte alternée dans la vis et d'assurer ainsi une bonne sécurité en fatigue.
Dans une deuxième partie, les modèles de calcul des raideurs des boulons et des pièces les plus récents sont présentés et discutés. Puis le calcul des sollicitations dues aux variations de température est abordé ainsi que les problèmes de répartition de pression de contact à l'interface et la détermination de l'espacement entre deux boulons successifs.
DOI (Digital Object Identifier)
Cet article fait partie de l’offre
Fonctions et composants mécaniques
(214 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Présentation
5. Considérations sur l'espacement entre deux boulons (ou vis) successifs
Dans tous les cas, l'espacement (ou pas) minimal est déterminé par l'outil de serrage. On peut considérer deux cas.
-
Pièces rigides en flexion sans joint
Si l'on désire une continuité du contact, compte tenu des remarques précédentes et dans le cas le plus favorable, l'espacement entre deux boulons successifs devrait vérifier :
En fait, cette condition est, dans la plupart des cas d'assemblages, bien trop restrictive ; dans bien des cas, on admettra un léger décollement des pièces entre deux boulons successifs. Le problème qui se pose est celui de la forme des pièces pour assurer la reprise des efforts par l'assemblage sans flexion trop importante.
-
Pièces en appui sur un joint (de module d'élasticité faible par rapport à celui de la pièce (figure 38a)
On peut déterminer l'espacement approprié entre les boulons en considérant la bride en appui sur une fondation élastique (le joint).
Sous cette condition, l'effort par unité de longueur p (x ) développé entre les boulons, pour N ′ boulons également espacés de δ, peut être déterminé par :
avec :
- :
- ,
- A :
- e–βx (cos βx + sin βx ), βx exprimé en radians,
- E j :
- module d'élasticité du joint (MPa),
- E b :
- module d'élasticité de la bride (MPa),
- I b :
- ...
Cet article fait partie de l’offre
Fonctions et composants mécaniques
(214 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Considérations sur l'espacement entre deux boulons (ou vis) successifs
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BIKFORD (J.H.) - An introduction to the design and behaviour of bolted joints. - Marcel Dekker Inc. (1998).
-
(2) - VDI-2230 - Systematische Berechung Hochbeanspruchter Schraubenverbindungen Zylindrische Einschraubenverbin-dungen. - Dusseldorf, fév. 2003.
-
(3) - MASSOL (J.) - Étude des assemblages boulonnés à chargement faiblement excentré soumis à des sollicitations de fatigue. - Thèse de doctorat de l'INSA de Toulouse 29 déc. 1994.
-
(4) - ALKATAN (F.) - Modélisation des raideurs des assemblages par éléments filetés précontraints. - Thèse de doctorat de l'INSA de Toulouse 9 déc. 2005.
-
(5) - SAWA (T.), MARUYAMA (K.) - On the deformation of the bolt head and nut in bolted joint. - Bulletin JSME, v. 19. 128, p. 203-211 (1976).
-
(6) - FUKUOKA (T.) - Analysis...
Cet article fait partie de l’offre
Fonctions et composants mécaniques
(214 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive