Analyse du comportement en fatigue de tronçons en té boulonnés

Abstract

Ce travail présente une étude du comportement en fatigue de boulons au sein de tronçons en té. Le tronçon en té est un composant élémentaire utilisé dans la norme actuelle NF-EN1993-1-8 pour décrire le comportement mécanique d’un assemblage boulonné en construction métallique. Ce modèle simplifié permet de rendre compte de la distribution complexe d’effort dans les différents éléments constituant un assemblage métallique, en tenant compte de l’effet de levier qui  augmente l’effort de traction dans le boulon. Les modèles permettant d’effectuer des vérifications à la fatigue des boulons se basent beaucoup sur l’hypothèse que ceux-ci sont majoritairement soumis à un effort axial. Cependant, la flexion d’un tronçon en té, peut introduire une part de flexion importante dans le boulon pouvant impacter de manière non négligeable sa tenue en
fatigue. Un modèle élément finis a été développé en 2D afin de rendre compte de manière plus détaillée de l’état de contrainte au sein d’une tige d’un boulon pour en déduire un comportement à la fatigue plus cohérent avec la réalité. Les calculs à la fatigue ont été menés suivant 2 normes de calcul, la norme de dimensionnement de structures métalliques à la fatigue (NF-EN 1993-1-9) et la norme VDI 2230 utilisée pour le dimensionnement d’assemblages vissés en mécanique.