Etude experimentale et numerique de la mise en uvre de boulons sertis

par MICHEL DREAN

Thèse de doctorat en Sciences appliquées. Physique

Sous la direction de Jean-Pierre Muzeau.

Soutenue en 1999

à Clermont Ferrand 2 .

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  • Résumé

    Les boulons sertis de qualite 10. 9 sont apparus il y a une dizaine d'annees en construction metallique. Leur mise en uvre consiste a laminer une bague lisse sur la tige filetee du boulon pour y former un filet complementaire ce qui a pour consequence de permettre une installation automatique de la precontrainte. Des essais comparatifs avec des boulons a haute resistance a serrage controle ont montre que les boulons sertis peuvent pretendre a concurrencer les boulons traditionnels dans les conditions normales de tolerance des pieces assemblees. Par contre, ils sont assez sensibles aux defauts geometriques. C'est pour mieux comprendre le mecanisme de mise en precontrainte lors de la pose et mieux apprehender la sensibilite aux defauts geometriques qu'il a ete decide de realiser un modele numerique de calcul par elements finis. Concu en axisymetrie pour le logiciel lagamine, ce modele s'appuie sur une analyse en grands deplacements, grandes deformations et contacts frottants. Il montre une bonne capacite a rendre compte de l'installation d'un boulon serti comparativement a divers essais de mise en uvre que nous avons realises. Il permet de comprendre que la precontrainte resulte de l'action de deux efforts, celui applique sur la bague par l'outil hydraulique de pose et celui developpe par l'expansion de la bague lors de son sertissage. Une etude parametrique balaye un large champ des facteurs d'influence du modele, permettant de retrouver des comportements mecaniques previsibles ou des resultats experimentaux de la litterature. Enfin, ce modele est exploite dans deux directions plus particulieres : la mise en uvre sur plaques deformees et la mise en traction du boulon parallelement a son axe. Les resultats montrent une bonne correlation avec les resultats experimentaux.


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Informations

  • Détails : 214 P.
  • Annexes : 58 REF.

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  • Bibliothèque : Bibliothèque Clermont Université (Aubière). Section Sciences et Techniques.
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