Contribution aux assemblages hybrides (boulonnés/collés) - Application aux jonctions aéronautiques - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2006

Contribution to hybrid (bolted/bonded) joining - Application to aeronautical joints

Contribution aux assemblages hybrides (boulonnés/collés) - Application aux jonctions aéronautiques

Résumé

A joint is called as a hybrid joint when it associates two different joining technologies. This study deals with the combination of bolting and bonding. The longitudinal joints of fuselage of civil aircraft in the single-lap configuration are looking as the application case of this study. Parametrical tools in the shape of computer codes are developed and provide the distribution of the load transfers in the adherends and the fasteners as well as the distribution of the adhesive stress, as a function of the mechanical and geometrical parameters of the joint. These tools are based on the development of 1D and 2D analytical models, which assume an isotropic elastic behaviour of materials, and which are grounded on the creation of new finite elements which are formulated in order to simulate both bonded adherends. A 3D numerical model (FEM) is developed in order to access to the local mechanical behaviours, and the use of which is interesting in the determination of the fasteners stiffnesses, used in the analytical approaches. The experimental measurement of bolt load transfers under low applied loads thanks to instrumented bolts validates and calibrates the analytical and numerical approaches, whereas the fatigue tests estimate the gains in fatigue life.
Un assemblage est dit hybride quand il associe deux techniques d'assemblage différentes. La présente étude s'intéresse à la combinaison du collage et du boulonnage. Les jonctions longitudinales de fuselage d'avions civils, montées en simple cisaillement, constituent un cas d'application des travaux. Des outils paramétriques sous la forme de programmes informatiques sont mis au point et donnent la répartition des transferts de charge dans les substrats et dans les fixations ainsi que la répartition des contraintes adhésives, en fonction des paramètres géométriques et mécaniques de l'assemblage. Ces outils reposent sur le développement de modélisations analytiques 1D et 2D, qui supposent un comportement élastique et isotrope des matériaux, et qui sont basées sur la création de nouveaux éléments finis formulés pour simuler deux substrats collés. Un modèle 3D EF est développé afin d'accéder aux comportements mécaniques locaux, et dont l'utilisation est intéressante dans la détermination des raideurs des fixations utilisées dans les modélisations analytiques. La mesure expérimentale du taux de transfert aux fixations sous faibles charges à l'aide de boulons instrumentés valide et calibre les approches analytiques et numériques, tandis que les essais en fatigue estiment les gains en durée de vie.
Fichier principal
Vignette du fichier
PAROISSIEN_-_IGM_Toulouse_-_PhD_2006_Contribution_aux_assemblages_hybrides_boulonnes_colles_Application_aux_jonctions_aeronautiques.pdf (7.26 Mo) Télécharger le fichier
Loading...

Dates et versions

tel-00171103 , version 1 (11-09-2007)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00171103 , version 1

Citer

Eric Paroissien. Contribution aux assemblages hybrides (boulonnés/collés) - Application aux jonctions aéronautiques. Mécanique [physics.med-ph]. Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2006. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00171103⟩
635 Consultations
3235 Téléchargements

Partager

Gmail Facebook X LinkedIn More