Les assemblages à base de fixations montées avec interférence et prétension sont largement utilisés dans le domaine de la construction aéronautique, notamment dans les zones structurales fortement chargées et soumises à des sollicitations de fatigue. Les performances de ces assemblages sont sensibles à de nombreux paramètres liés à la géométrie et aux matériaux mis en jeu. Pour optimiser la qualité de ces liaisons et atteindre les gains de durée de vie attendus, il est important de disposer de modèles à la fois rapides et fiables qui permettent, dès la phase de conception, d’évaluer l’influence des paramètres d’entrée sur les efforts caractéristiques de l’assemblage. Les travaux s’attachent, dans un premier temps, en s’appuyant sur une modélisation par éléments finis très détaillée du processus d’assemblage, à bien identifier les phénomènes mécaniques les plus caractéristiques des liaisons étudiées. Une approche analytique de premier niveau est ensuite développée. Elle conduit à un modèle d’estimation des efforts et de contraintes présentes dans les pièces assemblées qui produit des résultats très voisins de ceux obtenus avec le modèle de référence. Un modèle numérique dédié,basé sur des éléments finis axisymétriques et codé sous Matlab, est ensuite proposé. Il est apte à évaluer l’influence des variations des paramètres le long de l’interface entre les pièces tout en considérant les effets de bords. Une étude expérimentale basée sur une instrumentation de l’assemblage avec des fibres optiques à réseaux de Bragg est présentée. Les corrélations entre les résultats expérimentaux et ceux issus des modélisations sont très satisfaisantes / Assemblies based on interference fit fastener and preload are widely used in the fieldof aircraft construction, especially on structures heavily loaded and subjected to fatigue stresses.The performances of these assemblies are sensitive to many parameters related to the geometry and to the constitutive materials. To improve the quality of these assemblies and achieve the assembled parts. This simple model produces results very similar to those obtained with thereference model. A dedicated numerical model, based on axisymmetric finite elements and developed using Matlab code, is also proposed. It is able to evaluate the influence of parameter variations along the interface between the parts while considering the side effects. An experimental study based on an assembly instrumented with Fiber Bragg Gratings is presented.The correlations between the experimental results and those from the models are very satisfactory lifetime gains expected, it is important to use, from the early design phase, fast and reliable models in order to evaluate the influence of input parameters on the most significant efforts that take place around the fastener. In a preliminary phase, the work focuses on clearly identifyingthe mechanical phenomena characterizing the behavior of the mechanical connections understudy, using a very detailed finite element reference model of the assembly process. An analytical approach is then developed. It leads to a first level model for estimating loads and stresses in the assembled parts. This simple model produces results very similar to those obtained with the reference model. A dedicated numerical model, based on axisymmetric finite elements and developed using Matlab code, is also proposed. It is able to evaluate the influence of parameter variations along the interface between the parts while considering the side effects. An experimental study based on an assembly instrumented with Fiber Bragg Gratings is presented.The correlations between the experimental results and those from the models are very satisfactory
| Identifer | oai:union.ndltd.org:theses.fr/2012ISAT0042 |
| Date | 24 September 2012 |
| Creators | Nefissi, Naoufel |
| Contributors | Toulouse, INSA, Sartor, Marc, Paredes, Manuel |
| Source Sets | Dépôt national des thèses électroniques françaises |
| Language | French |
| Detected Language | English |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation, Text |
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