Rupture par fatigue d'un boulon à bride M16

En ce qui concerne les boulons, il y a beaucoup de choses différentes à prendre en compte afin d'assurer la longévité de leur construction. Bien que les boulons soient généralement une chose assez facile à assembler, il y a aussi un certain nombre de choses qui peuvent potentiellement mal tourner et vous obliger à ajouter de nouveaux boulons à tout ce que vous faites. Si un boulon est utilisé dans des machines, ces défaillances peuvent souvent signifier que les machines vont cesser de fonctionner, causant des problèmes encore plus importants.

 

 

La rupture par fatigue d'un boulon à bride M16 est l'une des nombreuses choses que vous devez prendre en compte lors de l'assemblage de vos projets. La rupture par fatigue est beaucoup plus courante que ce à quoi de nombreuses personnes s'attendent, mais plus important encore, la rupture par fatigue est en fait la raison pour laquelle plus de 90 % des ruptures de boulons se produisent. Naturellement, avec cette statistique à l'esprit, il devient tout à fait évident pourquoi la rupture par fatigue est l'une des choses que vous devrez prendre en compte. C'est pourquoi nous avons créé ce guide qui vous aidera à comprendre pleinement les causes de la rupture par fatigue ainsi que la manière de créer potentiellement les bonnes conditions pour éviter la rupture par fatigue.

 

 

Qu'est-ce que l'échec de fatigue ?

La rupture par fatigue montre que lors de la pose d'un boulon, il y a eu un manque de précontrainte. L'absence de précharge peut également se produire une fois l'installation terminée. Pour comprendre visuellement à quoi ressemble une rupture par fatigue dans la plupart des métaux, vous pouvez imaginer une fine tige de métal que vous commencez à plier plusieurs fois. Au fil du temps, l'endroit où se produit la flexion va souffrir d'une rupture de fatigue qui conduira à sa rupture. Cette même image visuelle peut être appliquée à un boulon si vous souhaitez avoir une meilleure vue de la façon dont un boulon peut réellement se casser en raison d'une rupture par fatigue.
Une autre façon de comprendre la rupture par fatigue consiste à se rendre compte que les boulons vont se rompre lorsque la contrainte à laquelle ils doivent faire face est supérieure à leur niveau de résistance. Au fil du temps, cela pourrait entraîner la défaillance du boulon et entraîner une défaillance par fatigue.

 

 

Quand les boulons cèdent-ils à cause de la rupture par fatigue ?

 

Les boulons cèdent généralement par rupture de fatigue lorsqu'ils ont été exposés à une charge cyclique qui dépasse une amplitude prédéfinie. Les assemblages boulonnés devront en général passer par des tests de fatigue sous charge axiale afin de déterminer le degré de charge cyclique nécessaire pour qu'ils échouent. Il existe également une norme de test mondiale définie comme ISO 3800:1993. Généralement, l'amplitude de contrainte spécifique est couramment répétée pendant 104 à 107 cycles jusqu'à ce qu'une rupture par fatigue se produise.

 

 

Quelles sont les étapes de la rupture par fatigue ?

 

Il y a quatre étapes à la rupture par fatigue. Ce qu'il est important de retenir à ce sujet, c'est que, que vous ayez affaire à des cycles élevés ou faibles, les mêmes étapes de base se déroulent avant une défaillance complète causée par une défaillance par fatigue. Les quatre étapes sont :
1. Début de fissure
2. Stade de croissance des fissures I
3. Stade II de croissance des fissures
4. Échec

Il y a quelques choses importantes à retenir quand il s'agit de ces étapes. L'une d'entre elles est qu'en général, la phase de croissance des fissures peut être stoppée si les charges sont suffisamment faibles pour qu'elles passent en dessous d'un seuil critique. Pourtant, il y a toujours la possibilité que des fissures de fatigue se développent à partir de défauts et de fissures aussi petites que 10 μm. Ce qui est certain, c'est que si le taux de croissance augmente, alors généralement la contrainte va également augmenter, ce qui conduirait à des stries de fatigue visibles sur le dessus de la surface de rupture.

 

 

Quelle est la force d'un boulon à bride M16 et quelle est son endurance ?

 

Souvent, l'endurance dépendra du fabricant et du fournisseur que vous utilisez pour vos boulons. Si vous voulez des boulons de haute qualité, vous pouvez toujours les acheter via AYA Fasteners, un site Web qui vous offre des centaines d'options sans que vous ayez à vous soucier du fait que vos boulons sont insuffisants pour terminer le travail dont vous avez besoin.
Environ un boulon hexagonal M16x2.0 La classe 5.8 a généralement une limite d'endurance d'environ 10 MPa.

 

 

 

 

 

Pourquoi la rupture par fatigue se produit-elle généralement ?

 

Il y a quatre raisons pour lesquelles la rupture par fatigue des boulons est courante, notamment :
1. Le chargement cyclique conduit au desserrage automatique du boulon
2. Le boulon a été mal installé
3. Ne pas serrer le boulon
4. Conception de joint insuffisante
Rappelez-vous que la rupture par fatigue est le résultat d'un manque de précharge. Ces informations à elles seules sont souvent suffisantes pour vous éviter d'avoir à subir une rupture par fatigue puisque, dans la plupart des cas, vous pouvez vous assurer que la précharge correcte a été utilisée dans chaque cas et projet pour lesquels vous utilisez des boulons.

 

 

Qu'est-ce que le chargement cyclique ?

 

Le chargement cyclique fait référence au moment où les charges sont appliquées, supprimées et réappliquées selon un schéma ou une forme répétitive. Cette application continue et répétée de la charge entraînera des variations de contraintes et de tensions qui pourraient à terme conduire à l'auto-desserrage du boulon.

 

 

Qu'est-ce que la précharge des boulons ?

 

La précharge du boulon, en tant que terme, fait référence à la tension créée lorsque deux matériaux sont réunis et maintenus en place par un boulon. Lorsque la tension est à sa précharge optimale, la charge de travail sera répartie uniformément du boulon au reste de l'assemblage. En conséquence, le boulon n'aura plus jamais à supporter sa pleine charge. Cela réduit automatiquement les risques de fatigue due aux défaillances.

 

 

La précharge est-elle identique au couple ?

 

En termes simples, ces deux valeurs ne sont pas les mêmes. Cependant, il existe une relation linéaire entre les deux. Sur un plan tout à fait théorique, chaque valeur de couple a une valeur de précharge correspondante. La valeur exacte de ceux-ci dépend car il n'y a pas de coefficient de frottement défini. Au lieu de cela, il y a un minimum et un maximum et le coefficient de frottement aura généralement une valeur définie entre ces deux.

 

 

Pourquoi le préchargement est-il important ?

La précharge permet d'améliorer la précision dans les directions radiale et axiale. Cette précision améliorée est la raison pour laquelle la précharge est cruciale. Il est également important de se rappeler que dans la plupart des cas, plus la précharge est élevée, moins il y a de risques de shag.

Comment prévenir la rupture par fatigue des assemblages vissés ?
Pour éviter la rupture par fatigue des assemblages boulonnés, la chose la plus importante que vous puissiez faire est de vous assurer que la précharge correcte a été appliquée. Vous devez également vous assurer que la précharge ne se perd pas pendant le fonctionnement. Il est important de se rappeler que l'application de la précharge correcte peut parfois être difficile, cependant, cela ne signifie pas que vous ne devez pas essayer d'appliquer la précharge correcte.

 

 

Quelles conditions pourraient rendre difficile d'éviter la rupture par fatigue des boulons ?

 

Il existe de nombreux défis en matière de rupture par fatigue, d'autant plus que l'auto-desserrage peut souvent avoir des effets désastreux sur le processus et la longévité d'un boulon. Lorsqu'il s'agit d'un assemblage boulonné, les conditions dont vous devez être le plus conscient sont liées aux changements de température et à l'environnement. Ce qu'il est important de retenir, c'est que des températures élevées ou basses soutenues peuvent entraîner des variations importantes des conditions de frottement.
L'oxydation et la corrosion, qui sont particulièrement fréquentes dans les zones à forte humidité, peuvent également être des conditions qui affecteront considérablement l'efficacité d'un boulon. En effet, un écrou et une vis qui se sont beaucoup corrodés seront quasiment impossible à démonter sans que la vis ne soit détruite. En tant que tel, dans ces situations, la rupture par fatigue est presque une garantie.
Une autre chose à considérer est de savoir s'il y aura beaucoup de vibrations dans les machines pour lesquelles vous avez utilisé le boulon. Des vibrations excessives peuvent non seulement entraîner un auto-desserrage, mais il est également possible qu'elles entraînent parfois une rupture par fatigue. En tant que tel, c'est quelque chose à considérer à l'avance afin de s'assurer que la construction tiendra le plus longtemps possible.

 

 

Conclusion

 

L'un des gros problèmes avec la rupture par fatigue est qu'elle peut souvent être le résultat des conditions qui entourent vos écrous et boulons. Des variations de température à la corrosion et à l'oxydation, votre boulon peut finir par être affecté et finalement échouer de différentes manières. Outre les conditions dans lesquelles votre boulon est placé et laissé, il y a aussi la question de l'installation. Si la précharge correcte n'est pas appliquée pendant le processus d'installation, il est presque garanti que le boulon en question ne souffrira pas de rupture par fatigue. En tant que tel, il existe de nombreuses variantes précoces à prendre en compte lorsqu'il s'agit d'installer vos boulons en toute sécurité.

 

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