Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Compte tenu de leur importance dans la construction mécanique, les éléments de fixation filetés font l'objet de nombreuses normes. Cet article porte sur la normalisation de ces éléments utilisés pour la réalisation de liaisons fortement sollicités. Il a été conçu pour apporter une aide à l'ingénieur en lui fournissant les principales données touchant aux caractéristiques de ces éléments, à leurs spécifications d'essais, dimensions et tolérances. Lui sont également livrées les méthodes de détermination du couple de serrage, celle du calcul de la résistance statique et à la fatigue d’un boulon.
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Taking into account their importance in mechanical construction, threaded fastener components are subjected to numerous standards. This article concerns the standardization of these elements used in the production of joints which are in high demand. It was designed to help engineers by providing them with the main data related to the characteristics of these elements, their test specifications, dimensions and tolerances. Methods for determining the tightening torque, calculating the static strength and bolt fatigue are also presented.
Auteur(s)
-
Jean GUILLOT : Professeur émérite - Institut national des sciences appliquées de Toulouse (INSAT)
INTRODUCTION
Ce dossier traite de la normalisation des éléments filetés utilisés pour la réalisation de liaisons fortement sollicitées et de leurs caractéristiques de résistance statique et en fatigue. Il est conçu pour que l’ingénieur dispose des principales données lui permettant de développer un calcul pertinent, en utilisant les modèles et les méthodes développés dans les dossiers suivants.
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Présentation
Résistance à la fatigue d’un boulon
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3. Résistance statique d’un boulon
3.1 État de contrainte dans la vis
Comme nous l’avons déjà mentionné, la répartition des contraintes dans la vis est particulièrement perturbée par de nombreuses variations de formes. Les points les plus sensibles sont situés au raccordement tête-fût, au raccordement fût-partie filetée et dans la liaison vis-écrou et figure 11.
Compte tenu de la géométrie des vis normalisées, le point le plus critique se situe toujours au niveau du premier filet en prise (figure 12) ; c’est la conséquence de la répartition non uniforme de la charge entre les filets de la vis. On estime que le premier filet engagé dans l’écrou, pour un écrou normal, supporte environ 34 % de la charge totale (cf. figure 23 ) ; cette concentration d’effort est essentiellement due à deux phénomènes :
-
l’existence du jeu qui entraîne un contact « progressif » du filet de l’écrou avec celui de la vis ;
-
le fait qu’au niveau du premier filet on ait les déformations relatives les plus grandes (allongement maximal de la vis et compression maximale de l’écrou).
Au point le plus chargé du pied du premier filet, on a un état complexe de contrainte (traction, flexion, cisaillement). Certains auteurs préconisent d’en tenir compte en introduisant un coefficient de majoration de la contrainte nominale de tension compris entre 4 et 5 pour un filet ISO à pas gros.
Nous ne pensons pas qu’un calcul tenant compte d’un hypothétique coefficient de surcontrainte soit judicieux. En effet, les simulations par éléments finis ...
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Résistance statique d’un boulon
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - * - AFNOR (Association française de normalisation)
-
(2) - VDI 2230 - Systematische Berechnung Hochbeanspruchter Schraubenverbindungen Zylindrische Einschraubenverbindungen. - VDI/Richtlinien, févr. 2003.
-
(3) - AUBLIN (M.) et al - Systèmes mécaniques : théorie et dimensionnement. - Dunod Paris.
-
(4) - ALEMANY (B.), ALBERT (B.) - Boulons précontraints pour assemblages à haute rigidité. - Dunod Paris.
-
(5) - SAYETTAT (C.), FAURIE (J.P.), PEYRET (M.) - Assemblages boulonnés. Conception et montage - . Cetim (1980).
-
(6) - PILKEY (W.D.) - Peterson’s stress concentration factors. - John Wiley & Sons, inc (New York).
-
...
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