Précharge de vis

Quand l’utiliser ?

Pré-dimensionnement d’un assemblage boulonné lorsque les coefficients de frottement/serrage et raideurs nécessaires sont connus ou estimés.

Entrées principales

• Méthode par couple ou précharge imposée
• d, pas P, diamètre de noyau d3, As
• E et Re de la vis
• Couple T et frottements filet/sous tête ou constante K
• Longueur efficace Lb
• Raideur des pièces serrées Cc
• Effort externe

Résultats fournis

• Précharge F0
• Constante de serrage utilisée
• Raideur de vis Cb
• Déformations vis/pièces
• Partage de charge φ
• Charge finale dans la vis
• Marge avant séparation
• Contrainte et sécurité

Méthode

• Modèle simplifié de couple : F0 = T/(K·d)
• Cb = E·As/Lb
• δb = F0/Cb ; δc = F0/Cc
• φ = Cb/(Cb+Cc)
• Charge additionnelle vis = φ·Fext
• Fsep = F0/(1−φ)
• σ = Fbolt/As ; n = Re/σ

Hypothèses et limites

• Comportement élastique linéaire et charge axiale centrée.
• Les coefficients de frottement/K dominent fortement le résultat et doivent être justifiés.
• Le modèle automatique de K est simplifié et n’est pas une valeur normative.
• Relaxation, embedment, fatigue détaillée, joint non linéaire et dispersion réelle de serrage nécessitent une étude complémentaire.

Exemple de validation

Cas QA validé : M16, P = 2 mm, As = 157 mm², E = 210 GPa, T = 120 N·m, μfilet = 0,15, μappui = 0,12, Lb = 159,3 mm, Cc = 200 kN/mm, Fext = 20 kN → précharge moteur ≈ 39,43 kN ; les parts de raideur vis + pièces somment à 1.