Bibliographie & annexes
Présentation
NOTE DE L'ÉDITEUR
La norme NF EN 1999-1-3/A1 (P22-153/A1) de septembre 2012 citée dans cet article a été remplacée par la norme NF EN 1999-1-3/NA (P22-153/NA) : Eurocode 9 - Calcul des structures en aluminium - Annexe Nationale à la NF EN 1999-1-3 : 2007 - Partie 1-3 : structures sensibles à la fatigue (Révision novembre 2020)
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN2011 (Décembre 2020).
RÉSUMÉ
L’assemblage par soudage des matériaux métalliques constitue une source de modification des lignes isostatiques, ainsi que du comportement mécanique local du matériau au travers des liaisons mises en œuvre. L’article précise les méthodologies applicables au dimensionnement par calcul des assemblages soumis à chargement variable, et la vérification de la nocivité des défauts hors des tolérances habituelles de fabrication. Cette présentation, qui porte en particulier sur les aciers, ainsi que les alliages d’aluminium, et qui fait largement appel aux documents normatifs issus du domaine de la construction, se veut complète, explicative et actualisée.
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Lire l’articleABSTRACT
The welding of metal materials for assembly can result in modification of the isostatic lines and the local mechanical behavior of the material through the ties made. This article specifies the methodologies applicable to the calculation of assemblies subjected to variable loading, and the verification of the harmfulness of the defects outside the usual manufacturing tolerances. This presentation, which particularly concerns steels and aluminum alloys, and which makes extensive use of normative documents from the field of construction, endeavors to be complete, explanatory and up-to-date.
Auteur(s)
-
Alain MICHEL : Ingénieur CNAM et ESSA - Expert, chargé de cours - Institut de Soudure Industrie, Villepinte France - École Supérieure du Soudage et de ses Applications, Yutz, France
INTRODUCTION
Une large part de pièces mécaniques, parmi lesquelles celles dont la fonction est la transmission d’un mouvement, se trouvent soumises en service à des efforts variables, ce qui expose les assemblages soudés à un mode de défaillance par fissuration progressive en fatigue.
Le dimensionnement d’un assemblage soudé sous charge variable constitue de la sorte, la phase finale de la conception d’une pièce mécanique. Cette vérification souvent négligée est fréquemment à l’origine de désordres prématurés en service, lourds de conséquences dans les unités de production.
Dans les lignes qui suivent, sont abordés le dimensionnement des assemblages soudés soumis à charges variables, ainsi que la vérification d’aptitude à l’emploi des assemblages soudés comportant des défauts identifiés et caractérisés.
Il est essentiel de noter que l’article ne peut se substituer à un code de dimensionnement ; il se fixe comme principal objectif, de préciser les méthodologies utilisables concernant les analyses à mettre en œuvre vis-à-vis de la fatigue d’une part, et de la nocivité des défauts d’autre part dans un contexte de construction de structures soudées à vocation mécanique.
Le lecteur trouvera en fin d'article un tableau des sigles et symboles utilisés.
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MOTS-CLÉS
KEYWORDS
fatigue | mechanical engineering | welding | defect | welded joints
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Sigles et symboles4. Glossaire
contrainte de membrane ; membrane stress
Dans une paroi soumise à une évolution de contrainte normale selon son épaisseur, valeur moyenne obtenue à l’issue d’une linéarisation.
contrainte de flexion ; bending stress
Dans une paroi soumise à une évolution de contrainte normale selon son épaisseur, valeur de la demi-différence des quantités extrêmes obtenues à l’issue d’une linéarisation.
contrainte primaire ; primary stress
Contrainte (normale ou tangentielle) résultant d’un chargement mécanique et ne pouvant de ce fait se limiter d’elle-même.
contrainte secondaire ; secondary stress
Contrainte (normale ou tangentielle) résultant d’une différentielle de déformation (mécanique ou thermique) et susceptible de se limiter d’elle-même par le comportement plastique du matériau.
Contrôle Non Destructif (CND) ; Non Destructive Testing
Méthode physique d’examen en vue de la détection d’une solution de continuité dans un matériau.
L’examen peut être :
-
superficiel tel que le visuel (VT), ou le ressuage coloré (RT),
-
superficiel/sous cutané tel que l’aimantation (MT),
-
interne (ou de compacité) tel que le rayonnement ionisant (RT) ou ultrasonore (UT et ses variantes : TOFD, PhasedArray).
discontinuité de racine ; root discontinuity
Dans le cas des assemblages à cordons ou non totalement pénétrés : reliquat d’interface qui résulte du contour initial des éléments en contact et qui subsiste à la racine du (des) cordon(s) après leur exécution.
eurocodes ; eurocodes
Ensemble de documents normatifs (NF EN 199x) définissant les règles de conception-calcul des structures.
over-stressing ; over-stressing
Séquence chronologique de chargement de blocs d’étendue de contrainte consistant à commencer par l’application du bloc d’étendue de contrainte la plus élevée pour terminer par la plus faible.
racine ; root of weld
Région de l’assemblage soudé la plus éloignée de la source calorifique à partir de laquelle débute la solidification.
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Glossaire
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - NF EN ISO 10042 - Soudage – Assemblages en aluminium et alliages d’aluminium soudés à l’arc – Niveaux de qualité par rapport aux défauts. - AFNOR, 19 p. (06-06).
-
(2) - FEM 1.001 - Section 1 – Règles pour calcul des appareils de levage – Cahier 3. - 3e édition révisée. MTPS, 72 p. (10-98).
-
(3) - IIS/IIW XIII2460-13/XV1440-13 - Recommendations for fatigue designof welded joints and components. - A. Hobbacher International Institute of Welding Paris, 164 p. (révisé en mai 2014).
-
(4) - AWS D1.1 - Structural Welding Code – Steel. - 18th edition American Welding Society, 502 p. (2002).
-
(5) - DNV RP C203 - Fatigue design of offshore steel structures. - Det Norske Veritas, 142 p. (avril 2010).
-
...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
Décret n° 99-1046 du 13 décembre 1999 relatif aux équipements sous pression.
HAUT DE PAGE2.1 Documentation – Formation – Séminaires (liste non exhaustive)
Institut de Soudure, 90 rue des Vanesses, 93420 Villepinte
HAUT DE PAGE2.2 Laboratoires – Bureaux d'études – Écoles – Centres de recherche (liste non exhaustive)
Institut de Soudure, Espace Cormontaigne, 57970 Yutz
Cetim, 52 avenue Félix Louat, 60304 Senlis Cedex
HAUT DE PAGE
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