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de la sécurisation des assemblages

Les Experts : Augmenter la résistance à la fatigue

Article publié dans le magazine: Bolted #2 2015.

Q : Comment améliorer la résistance à la fatigue ?
R : Comparée à sa haute résistance statique, la capacité en fatigue d’un assemblage vissé est très faible. Pour augmenter cette capacité, les concepteurs peuvent augmenter la capacité du filet et/ou réduire les contraintes alternées dans ce dernier.

Afin d’augmenter la capacité en fatigue du filet, il est recommandé d’utiliser des filets roulés au lieu des files usinés.

Et pour augmenter la capacité totale d’un assemblage vissé, il est conseillé d’utiliser plusieurs fixations à petits diamètres à la place d’une grosse fixation.

La capacité en fatigue peut également être augmentée grâce à  des connecteurs plus performants, par exemple un Superbolt (Tensionneur à vis multiples) ou/et un écrou Flexnut qui améliorent la distribution de la charge sur les filets et augmente la réserve élastique de l’assemblage vissé.

Le meilleur moyen d’augmenter la résistance à la fatigue est de réduire les contraintes alternées dans les filets. Il existe trois grandes phases sur-lesquelles l’utilisateur peut agir: Conception de l’assemblage, son serrage et sa sécurisation.

La phase de conception de l’assemblage permet d’améliorer la distribution de la charge sur les éléments de fixation de l’assemblage et de réduire le niveau de contraintes supportées par chaque élément. Pour cela, gardez à l’esprit ces grands principes :

1. Utilisez la précharge la plus élevée possible.
2. Réduisez l’excentricité de la vis par-rapport à la charge.
3. Utilisez des surfaces de contact les plus étendues possibles.
4. Utilisez des longueurs de serrage les plus grandes possibles.
5. Dans la plupart des cas, utilisez une précontrainte supérieure au niveau d’effort extérieur à supporter.

Lors de la conception, vous pouvez également appliquer d’autres méthodes, par exemple en faisant appel à des rondelles élastiques qui compensent les effets de la relaxation, du fluage et de la dilatation thermique différentielle.

En ce qui concerne le serrage de l’assemblage, l’obtention de la précharge nécessaire constitue le meilleur moyen de réduire les contraintes alternées. Il est recommandé d’utiliser des outils calibrés et ayant une précision élevée. Il est également conseillé d’avoir recours à un lubrifiant adapté pour obtenir une précontrainte précise et réduire le risque de grippage. Une séquence de serrage adéquate doit être adoptée pour limiter le risque de charge inégale sur les vis et pour assurer l’intégrité globale de l’assemblage vissé. En outre, il est recommandé de sécuriser l’assemblage vissé pour éviter la perte de précontrainte. Protégez également l’assemblage contre les effets environnementaux comme la corrosion qui pourraient initier une fissure de fatigue. Pour cela, sélectionnez des matériaux ou des revêtements adaptés pour les pièces et les fixations.

 

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