Assemblages & liaisons
VIS · SOUDURE · GOUPILLE · COLLAGE · FRETTAGECouple de serrage
Précontrainte et couple de serrage d'une vis métrique — avec schéma interactif.
Disponible ASSEMBLAGES & LIAISONSSoudure d'angle
Cordon d'angle : gorge a, contrainte, longueur, vérification Eurocode 3 simplifiée.
Disponible ASSEMBLAGES & LIAISONSGoupille (cisaillement)
Cisaillement d'une goupille — section, nombre de plans, contrainte.
Disponible ASSEMBLAGES & LIAISONSCollage — joint en recouvrement
Contrainte de cisaillement dans un joint collé — τ = F/(b·L) ≤ τ_adh.
Disponible ASSEMBLAGES & LIAISONSAxe & clavette
Cisaillement, pression projetée et matage — longueurs et diamètres minis.
Disponible ASSEMBLAGES & LIAISONSFrettage
Pression de contact, effort d'emmanchement, couple transmissible et tenue du moyeu.
DisponibleSix façons de tenir deux pièces ensemble
Une liaison transmet un effort, et chaque technologie le fait par un mécanisme différent. La vis serre et transmet par adhérence, tant que la précharge tient. La soudure fusionne. La goupille et la clavette travaillent en cisaillement et en matage. Le collage répartit sur une grande surface mais concentre aux bords. Le frettage serre à la presse et transmet par frottement pur, sans aucun élément rapporté.
Le point commun : ce n'est jamais la formule qui lâche
Ces assemblages échouent rarement là où le calcul regarde. Une vis correctement dimensionnée casse par desserrage progressif, pas par rupture. Un collage cède par mauvaise préparation de surface, pas par dépassement de τ. Une goupille mate son logement bien avant de cisailler. Le calcul dit si l'ordre de grandeur passe ; il ne remplace ni le choix technologique, ni la maîtrise du procédé.
Hypothèses et limites
Chargements statiques, matériaux élastiques, températures ambiantes, efforts supposés uniformément répartis. Chaque outil ne couvre qu'un mode de ruine : le matage n'est pas vérifié pour la goupille, le pic de Volkersen n'est pas modélisé pour le collage, la ZAT n'est pas modélisée pour la soudure alu, le desserrage n'est pas modélisé pour la vis. Non couverts : la fatigue, le fluage, la corrosion galvanique entre matériaux différents. Aide au prédimensionnement : résultats indicatifs, à valider par un professionnel.
Guide — Assemblages & liaisons
La vis : c'est la précharge qui travaille
Une vis bien conçue ne transmet pas l'effort par son corps mais par le frottement qu'elle génère en pressant les pièces l'une contre l'autre. Le couple de serrage crée une précharge, la précharge crée l'adhérence. D'où deux conséquences : un assemblage vissé qui bouge est un assemblage sous-préchargé, et l'ennemi n'est pas la rupture mais le desserrage. Environ 90 % du couple appliqué part en frottement sous tête et dans le filet — seuls 10 % deviennent de la tension utile, ce qui explique la dispersion énorme du serrage à la clé dynamométrique.
La soudure d'angle
On ramène tout à la section de gorge a·L et on vérifie une contrainte de comparaison. L'Eurocode 3 pour l'acier, l'Eurocode 9 pour l'aluminium — et pour l'alu, attention : le métal fondu n'est pas le point faible, c'est la zone affectée thermiquement, où un alliage à durcissement structural perd une grande partie de sa résistance sur plusieurs millimètres de part et d'autre du cordon.
Goupille et clavette : le matage d'abord
Le réflexe est de vérifier le cisaillement. Mais la pression de matage — l'effort divisé par la surface projetée du contact — dimensionne bien plus souvent. Une goupille qui mate son logement prend du jeu, le jeu crée du choc, le choc accélère le matage : c'est une spirale. Vérifiez toujours les deux.
Collage : la moyenne ment
τ = F/(b·L) suppose une répartition uniforme. Elle ne l'est jamais : la déformation des substrats concentre l'effort aux deux extrémités du recouvrement, où le pic vaut couramment 2 à 3 fois la moyenne (Volkersen). Conséquence contre-intuitive : allonger le recouvrement au-delà d'une certaine longueur n'augmente presque plus la tenue. Mieux vaut élargir que rallonger.
Frettage : le plus rigide de tous
Aucun élément rapporté, aucun jeu, une rigidité maximale. Le serrage diamétral crée une pression de contact (Lamé), la pression crée le frottement, le frottement transmet le couple. Deux pièges : le lissage des rugosités au montage, qui mange environ 3·(Ra₁+Ra₂) de serrage effectif, et la température en service, un différentiel de dilatation pouvant annuler le serrage.