Transcript dimensionnement_fixations

TD – Conception d’un assemblage
boulonné (éclissage)
Sébastien Crouzet – Airbus
AGENDA
1.
GENERALITES SUR LES ECLISSAGES
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Q’est-ce qu’un éclissage ?
2 grands types d’éclissage
Exemple sde jonctions
2.
QUELQUES TYPES DE FIXATIONS
3.
DEFINITION DES FIXATIONS
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4.
Chargement d’un éclissage
Calcul des fixations
EXERCICES
1. GENERALITES SUR LES ECLISSAGES
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Q’est-ce qu’un éclissage ?
Un éclissage est une zone de jonction entre 2 pièces. Cette jonction peut être
réalisée par des boulons, des rivets, de la colle, etc.
La jonction doit avoir les caractéristiques suivantes :
Continuité structurale et transmission des sollicitations mécaniques
Étanchéité en zone pressurisée ou zone réservoir
Démontabilité (maintenance et réparation)
Autres (courants de foudre, etc.)
Attention: un éclissage est plus fragile en terme de tenue structurale qu’une
zone courante de pièce. Un éclissage représente une sorte de « cassure »
 Dans la mesure du possible, il est fortement conseillé de mettre un
éclissage dans une zone faiblement chargée (pour les cadres : moment
faible ou nul)
1. GENERALITES SUR LES ECLISSAGES
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2 grands types d’éclissage
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Bout à bout : éclissage par pièces rapportées (voir en pièce bleue ci-après)
Simple cisaillement
Double cisaillement
L’éclissage double cisaillement a une masse plus importante que celui en simple
cisaillement. Par contre, il permet un meilleur passage d’effort (alignement de fibre neutre)
-
Par recouvrement
Simple cisaillement
Double cisaillement
1. GENERALITES SUR LES ECLISSAGES
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Exemples de jonctions
1. GENERALITES SUR LES ECLISSAGES
Exercices
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Définir la fibre neutres des éclissages suivants :
e1, E1
e2, E2
e1, E3
e2, E2
e1, E1
e1, E1
e1, E1
e1, E1
e2, E2
Cas 1 : même matériau
e1=2mm
e2=7mm
Cas 2 : matériaux différents
e1=2mm ; E1=95000MPa
e2=7mm ; E2=58000MPa
2. QUELQUES TYPES DE FIXATIONS
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Rivet : pour faible épaisseur / zone à faible chargement (cisaillement - pas de traction)
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LGP: vis à tirer + bague à sertir - fixation reprenant du cisaillement (pas de traction)
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Hilite : vis + écrou - fixation reprenant du cisaillement et de la traction
•
Boulon de traction : vis + écrou – fixation reprenant un important effort de traction (+ cisaillement)
3. DEFINITION DES FIXATIONS
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Chargement d’un éclissage
Éclissage symétrique
35% 30% 35%
3 fixations:
4 fixations:
30% 20% 20% 30%
5 fixations:
27% 16% 14% 16% 27%
Remarque :
- Épaisseurs des plaques est égale (éclissage symétrique)
- Taux de transfert avant plastification (après plastification: même taux pour toutes les fixations)
Éclissage non-symétrique
3 fixations infiniment rigides
20% 0% 80%
3. DEFINITION DES FIXATIONS
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Calcul des fixations
e1
F
-
50% 50%
F
Cisaillement
 Cisaillement 
0.5 * F
4 * 0.5 * F

S Fixation  * DFixation²
 Cisaillement 
4 * 0.5 * F
2* F

  Admissible _ Fixation
3.14* D ²  * D ²
e1
Pour des fixations titane:  Admissible _ Fixation  650MPa
-
Matage
 Matage 
0.5 * F 0.5 * F

S Matage
e1 * D
Pour des plaques alu et composite :  Matage _ Admissible ~ 600MPa
4. EXERCICES
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Concevoir l’éclissage entre 2 panneaux d’épaisseurs et de drapage différents
: éclissage dos à dos (simple cisaillement).
e1=5mm
E1=83000MPa
3 fixations
sens
«Y»
F = 180000 N
Panneau A
Y
e2= ?
E2=54000MPa
F = 180000 N
Panneau B
X
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Définir épaisseur du panneau B (rigidité équivalente entre panneau A et B)
Définir les caractéristiques des fixations (nombre sens « x » et diamètre)
Définir le désalignement de la fibre neutre (entre panneau A et B)
Calculer le moment secondaire généré par le désalignement de fibre neutre
Même exercice avec un éclissage en bout à bout