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Assembleurs. Les Boulons. Objectif du cours. Etre capable de choisir le type de boulons et d’expliquer son fonctionnement mécanique. Plan du cours. Terminologie et caractéristiques Transmission d’efforts – le besoin Transmission d’efforts par cisaillement Résistance à la traction
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Assembleurs Les Boulons JM Hottier/ boulons
Objectif du cours • Etre capable de choisir le type de boulons et d’expliquer son fonctionnement mécanique JM Hottier/ boulons
Plan du cours • Terminologie et caractéristiques • Transmission d’efforts – le besoin • Transmission d’efforts par cisaillement • Résistance à la traction • Interaction cisaillement –traction • Mise en œuvre • Boulons sertis JM Hottier/ boulons
Terminologie Fig 6.3 JM Hottier/ boulons
Boulon = vis + écrou JM Hottier/ boulons
Désignation • Lettre M • Diamètre d du corps en mm • Exemple M 24 d = 24 mm JM Hottier/ boulons
Caractéristique géométriques • Tab 6.1 JM Hottier/ boulons
Besoins de connaître • La limite élastique fyb • La résistance à la traction fub JM Hottier/ boulons
Désignation • Deux nombres X.Y tels que : • fyb = 10.X.Y [Mpa] • fub = 100.X [MPa] JM Hottier/ boulons
Exemple Boulons 6.8 • X = 6 ; Y = 8 • fyb = 10*6*8 = 480 Mpa • fub = 100*6 = 600 MPa JM Hottier/ boulons
Caractéristiques mécaniques • Tab 6.2 JM Hottier/ boulons
Transmission de A vers B • Fig 6.4 JM Hottier/ boulons
Transmission • D’un moment fléchissant M • D’un effort tranchant V • D’un effort normal N JM Hottier/ boulons
Cinématique M V N Fig 6.5 6.6 6.7 JM Hottier/ boulons
Poutre poteau • Fig 6.9 JM Hottier/ boulons
Mouvements • V Glissement • M Rotation- décollement JM Hottier/ boulons
Rotation poutre poteau • Fig 6.10 JM Hottier/ boulons
Transmission d’efforts de cisaillement • Deux principes : • Le frottement • La butée JM Hottier/ boulons
Transmission d’un effort N • Fig 6.11 JM Hottier/ boulons
Pincement des pièces • Fig 6.12 JM Hottier/ boulons
Fp est obtenu par un boulon • Fig 6.13 JM Hottier/ boulons
Cône de Rotscher • Fig 6.14 JM Hottier/ boulons
Paramètres techniques • Force de précontrainte • État de surface des pièces en contact • Forme et dimension des trous • Nombre de contacts JM Hottier/ boulons
La loi de comportement • Fig 6.24 JM Hottier/ boulons
La précontrainte • Limitation à la partie linéaire FpCd = 0.7 * fub* As JM Hottier/ boulons
État de surface • Variation du coefficient de frottement • De 0.2 à 0.5 soit • Un facteur de 2.5 • Contrôle industriel • Quantification + limitation JM Hottier/ boulons
4 classes • A grenaillage + traitement alu zinc • B grenaillage + peinture • C brossage métallique • D non traitée JM Hottier/ boulons
Coefficients de frottement m • Classe A m = 0.5 • Classe B m = 0.4 • Classe C m = 0.3 • Classe A m = 0.2 JM Hottier/ boulons
Formes et dimensions • Plus la surface de frottement est grande • Plus l’efficacité est grande. JM Hottier/ boulons
Influence du jeu • Fig 6.15 JM Hottier/ boulons
Valeurs des jeux • Tab p 281 JM Hottier/ boulons
Coefficients de sécurité • Tab p 281 JM Hottier/ boulons
Nombre de plans de frottement • Fig 6.16 JM Hottier/ boulons
Un boulon peut être : • Deux fois plus efficace • Si il y deux plans de frottement JM Hottier/ boulons
Effort FsRd proportionnel • À l’effort de précontrainte FpCd • Au coefficient de frottement m • Au nombres de plans de contact n • Au coefficient de forme ks JM Hottier/ boulons
Résistance au glissement FsRd FsRd = ks*n*m*FpCd/gMs JM Hottier/ boulons
Exemple • P 281 JM Hottier/ boulons
Transmission par butée • Résistance au cisaillement du corps de la vis JM Hottier/ boulons
Boulon ordinaire • Fig 6.17 JM Hottier/ boulons
Action et réaction • Pression diamétrale JM Hottier/ boulons
Pression diamétrale • Fig 6.17 avec pression diam JM Hottier/ boulons
La vérification porte : • Sur la résistance du boulon lui même • Sur la pression diamétrale JM Hottier/ boulons
Résistance FvRd du boulon • Critère de Von Misès • tub = fub / V 3 # 0.6 fub • Plan de cisaillement • Corps aire A = p d²/4 • Filetage Aire = As JM Hottier/ boulons
Ductilité boulons • Classes 4.6;5.6 et 8.8 • Ductiles • Classes 4.8; 5.8; 6.8; et 10.9 • Moins ductiles Formules différentes JM Hottier/ boulons
Formulation • Extrait EC3 JM Hottier/ boulons
Modes de ruine pression diamétrale • Fig 6.18 JM Hottier/ boulons
Résistance FbRd proportionnelle • Au volume d’acier de diffusion donc • A l’épaisseur t de la tôle • À l’entraxe ou la pince • Au diamètre d du boulon • À la résistance fu de l’acier JM Hottier/ boulons
Formulation • EC 3 JM Hottier/ boulons
Exemple • FvRd = 135.52 kN • FbRd = 121.66 kN • D’ou résitance = 121.66 kN JM Hottier/ boulons
Résistance à la traction • Deux cas • Boulons ordinaires pas de précontrainte • Boulons précontraints JM Hottier/ boulons