Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
NOTE DE L'ÉDITEUR
La norme NF EN 1993-1-5 de mars 2007 citée dans cet article a été remplacée par la norme NF EN 1993-1-5/A2 (P22-315/A2) : Eurocode 3 - Calcul des structures en acier - Partie 1-5 : plaques planes (Révision 2020)
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN2002 (Mars 2020).
RÉSUMÉ
Les assemblages par soudage ou par brasage des matériaux métalliques sont susceptibles sous chargement d’engendrer une perturbation notable des lignes isostatiques au travers de la géométrie des liaisons mises en œuvre. Cet article apporte une méthodologie d’approche en vue du dimensionnement par calcul, des assemblages soumis à chargement statique, en état de ductilité. Cette présentation, qui traite en particulier les aciers ainsi que les alliages d’aluminium et qui fait largement appel aux documents normatifs issus du domaine de la construction métallique, se veut exhaustive, explicative et actualisée.
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Lire l’articleABSTRACT
Under load, joints made by welding or brazing of metal materials are likely to generate a notable disturbance in the isostatic lines through the geometry of the ties made. This article provides a methodology of approach to calculate the dimensions of joints subjected to static loading, in a state of ductility. This presentation, which particularly concerns steels and aluminum alloys, and which largely calls on the normative documents produced in the field of metal structures, endeavors to be complete, explanatory and up to date.
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
Cet article constitue une suite logique de l’article « Comportement élastique » [BM 5186], ainsi que de l’article « Conception des assemblages élémentaires » [BM 5189] et « Conception et dimensionnement statique des composants soudés » [BM 5192] dans lesquels l’auteur s’est efforcé de montrer que, même dans les meilleures circonstances, les assemblages soudés donnent lieu à une perturbation notable des lignes isostatiques au travers des liaisons qu’ils réalisent.
Dans les lignes qui suivent, est abordé le dimensionnement par calcul des assemblages soudés par fusion et brasés, soumis à charges statiques et en état de ductilité, en principe l’étape élémentaire dans la conception d’un assemblage. La vérification de la résistance à la rupture fragile, qui constitue une seconde étape réservée aux structures en aciers non austénitiques, est abordée dans l’article « Soudabilité des matériaux » [BM 5187]. Enfin, une dernière et optionnelle étape est celle du dimensionnement des liaisons soudées soumises à variabilité de chargement développée dans l’article [BM 5191].
Il convient de noter que l’article ne se substitue en aucun cas à un code de dimensionnement ; il se fixe, comme principal objectif, de donner une méthodologie concernant l’analyse des contraintes et une explication sur l’évolution des formulations proposées depuis le passé jusqu’à ce jour, principalement dans les domaines de la construction mécanique et métallique. L’article s’appuie largement sur les documents constitutifs de l’Eurocode qui traite du dimensionnement des structures en acier en alliages d’aluminium.
Le lecteur trouvera en fin d’article un glossaire, ainsi qu’un tableau des sigles et symboles utilisés.
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KEYWORDS
mechanical engineering | welding | brazing | static calculation of welded and brazed joints
VERSIONS
- Version archivée 1 de oct. 2006 par Alain MICHEL
DOI (Digital Object Identifier)
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Assemblages à recouvrement par liaisons locales multiples
En anglais
2. Assemblages laissant subsister une discontinuité à la racine
2.1 Conséquence de la discontinuité de racine
La présence d’une discontinuité plane à la racine d’un cordon de soudure sous charge devrait en toute rigueur donner lieu à une vérification de la stabilité de ce défaut naturel au moyen de la mécanique de la rupture, laquelle ferait intervenir les facteurs d’intensité de contrainte K I, K II, K III en cet endroit. Comme la connaissance de ces quantités s’avère relativement compliquée, la stabilité du cordon sous charge se ramène en pratique à admettre que l’état de ductilité est acquis étant donné que :
-
l’épaisseur modeste des cordons donne lieu à une faible tri-axialité des contraintes en racine ;
-
la ductilité des régions voisine de la racine (ZF, ZAT, MB) est vérifiée par les essais de QMOS.
Dans ces conditions, la vérification de stabilité se ramène à l’étude du comportement plastique ultime du cordon de soudure en ignorant l’influence de la discontinuité sur la cinématique de plastification du cordon.
HAUT DE PAGE2.2 Composantes de contraintes dans les cordons de soudure
Les composantes de contraintes observables et exprimables dans un assemblage soudé à cordon (figure 2) font encore actuellement l’objet d’une désignation selon la recommandation ISO/TC 44 (normalisation du soudage et des techniques annexes), et sont calculées par référence à la section efficace de ce dernier d’une part, au travers d’une action majorée (ou pondérée comme expliqué précédemment) d’autre part, et sont les suivantes :
-
contrainte normale perpendiculaire à la direction du cordon :
![]()
, -
contrainte normale parallèle à la direction du cordon : σ //,
-
contrainte tangentielle perpendiculaire à la direction du cordon :
![]()
,
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - - NF EN ISO 4063 (02-11) – Soudage et techniques connexes – Nomenclature et numérotation des procédés.
-
(2) - - NF EN ISO 6520-1 – Soudage et techniques connexes. – Classification des défauts géométriques dans les soudures des matériaux métalliques – Partie 1 : soudage par fusion, sept. 2007.
-
(3) - - NF EN 1990 (03-03) – Eurocodes – Bases de Calcul des Structures.
-
(4) - LIGTENBERG (F.K.) - - Tests on fillet welds. Doc XV.170-64 of the IIW.
-
(5) - VAN DER EB, VREEDENBOURGH - * - Experiments on fillet welds. Report TNO.
-
(6) - - NF EN 1993-1-8 (12-05) – Eurocode 3 – Calcul des structures en acier – Partie 1-8 :...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
Décret n° 99-1046 du 13 décembre 1999 relatif aux équipements sous pression.
HAUT DE PAGEDocumentation – Formation – Séminaires (liste non exhaustive)
Institut de Soudure, 90 rue des Vanesses, 93420 Villepinte – http://www.isgroupe.com
Laboratoires – Bureaux d’études – Écoles – Centres de recherche (liste non exhaustive)Institut de Soudure, Espace Cormontaigne, 57970 Yutz – http://www.isgroupe.com
Cetim, 52 avenue Félix Louat, 60304 Senlis Cedex, http://www.cetim.fr
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