Présentation
EnglishRÉSUMÉ
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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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.
VERSIONS
- Version archivée 1 de janv. 1999 par Alain MICHEL
- Version archivée 2 de oct. 2006 par Alain MICHEL
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1. Équilibre élastique des assemblages soudés
1.1 Assemblages soudés par cordons réalisés de proche en proche
Ces assemblages bout à bout réalisent la liaison de deux éléments placés dans le prolongement l’un de l’autre et limitent en cela l’inflexion des lignes isostatiques. Lorsque les deux éléments ont même épaisseur (aux tolérances de fabrication près), et que la déformation angulaire provoquée par l’opération est négligeable, les feuillets moyens sont alignés. De la sorte, et en présence d’une composante d’effort orthogonale à la ligne de joint, la flexion qui résulte de la différence de forme des surépaisseurs sur chacune des deux faces est faible et donne lieu à des contraintes qui doivent être classées secondaires.
Sauf cas particuliers, les assemblages bout à bout sont exécutés à pleine épaisseur, et toutes les précautions doivent être prises en fabrication (cf. Pièces mécaniques soudées – Conception des assemblages [BM 5 189]) pour que les déformations angulaires résultant de l’opération soient minimisées. Afin de satisfaire à cet impératif, il y a lieu de préférer les joints accessibles sur chacune de leurs faces, qui permettent par ailleurs d’éliminer par un gougeage approprié les défauts d’exécution fréquemment observables à la racine du cordon.
Les assemblages bout à bout sont dispensés de tout calcul justificatif de leur capacité résistante statique en état de ductilité lorsque les conditions suivantes sont simultanément remplies :
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la...
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Équilibre élastique des assemblages soudés
BIBLIOGRAPHIE
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(6) - MADDOX (S.J.) - Fatigue strength of welded structures. - Abington publishing, 2nd ed., 208 p (1991).
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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
Décret n° 99-1046 du 13 décembre 1999 relatif aux équipements sous pression.
HAUT DE PAGE2.1 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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