Soudures d'angle chargées sur le plan d'union des pièces

1. Charge par force axiale F _x

Contrainte de cisaillement résultante

où :

	F x	force axiale [N, lb]
	A	aire du col du groupe de soudures [mm 2 , po 2 ].

2. Charge par moment de flexion M

Contrainte de cisaillement sur le point de soudure recherché

où :

	u	constante
		- pour les calculs en unités métriques u = 1000
		- pour les calculs en unités anglo-saxonnes u = 12
	M	moment de pliage [Nm, lb ft]
	r	rayon vecteur du point de soudure recherché relatif au centre de gravité du groupe de soudures [mm, po]
	J	moment d'inertie polaire du groupe de soudures [mm 4 , po 4 ]

3. Charge par force de pliage F _Y

Dans tout point de soudure se produit une contrainte provoquée par la force de cisaillement F _Y et le moment de flexion M _F . Sa taille détermine la formule :

M _F = F _Y r _F [Nmm, lb in]

où :

	F Y	effort de cisaillement de pliage [N, lb]
	r F	bras de la force de pliage sur le centre de gravité du groupe de soudures [mm, po].

Contrainte de cisaillement causée par la force de cisaillement

où :

	F Y	effort de cisaillement de pliage [N, lb]
	A	aire du col du groupe de soudures [mm 2 , po 2 ].

Contrainte de cisaillement causée par le moment de flexion

- composante X de la contrainte

- composante Y de la contrainte

où :

	M F	moment de pliage [Nmm, lb po]
	r Y	distance du point de soudure recherché par rapport au centre de gravité du groupe de soudures dans la direction de l'axe Y [mm, po]
	r X	distance du point de soudure recherché par rapport au centre de gravité du groupe de soudures dans la direction de l'axe X [mm, po]
	J	moment d'inertie polaire du groupe de soudures [mm 4 , po 4 ]

Contrainte de cisaillement résultante sur le point de soudure recherché

où :

	τ XM	composante X de la contrainte de cisaillement causée par le moment de pliage [MPa, psi]
	τ Y	contrainte de cisaillement causée par la force de cisaillement F Y ' [MPa, psi]
	τ YM	composante Y de la contrainte de cisaillement causée par le moment de pliage [MPa, psi]

4. Charge par force commune F

Dans tout point de soudure, une force commune F crée une contrainte adéquate à celle qui pourrait être occasionnée par la charge combinée du moment de flexion M _F et des deux forces de cisaillement F _X ', F _Y ' avec un point d'intervention sur le centre de gravité du groupe de soudures :

M _F = F r _F [Nmm, lb in]

F _X' = F cos ϕ [N, lb]

F _Y' = F sin ϕ [N, lb]

où :

	F	force en action [N, lb]
	r F	bras de la force de pliage sur le centre de gravité du groupe de soudures [mm, po]
	ϕ	angle de direction de la force en action [°]

Contrainte de cisaillement causée par l'effort de cisaillement F _X'

Contrainte de cisaillement causée par l'effort de cisaillement F _Y'

où :

A

aire du col de la soudure [mm 2 , po 2 ]

Contrainte de cisaillement causée par le moment de flexion

- composante X de la contrainte

- composante Y de la contrainte

où :

	M F	moment de pliage [Nmm, lb po]
	r Y	distance du point de soudure recherché par rapport au centre de gravité du groupe de soudures dans la direction de l'axe Y [mm, po]
	r X	distance du point de soudure recherché par rapport au centre de gravité du groupe de soudures dans la direction de l'axe X [mm, po]
	J	moment d'inertie polaire du groupe de soudures [mm 4 , po 4 ]

Contrainte de cisaillement résultante sur le point de soudure recherché

où :

	τ X	contrainte de cisaillement causée par la force de cisaillement F X' [MPa, psi]
	τ XM	composante X de la contrainte de cisaillement causée par le moment de pliage [MPa, psi]
	τ Y	contrainte de cisaillement causée par la force de cisaillement F Y ' [MPa, psi]
	τ YM	composante Y de la contrainte de cisaillement causée par le moment de pliage [MPa, psi]

5. Calcul de la contrainte comparative σ _S

La contrainte comparative est déterminée à partir des contraintes partielles calculées selon la formule :

si la composante x de la contrainte agit sur le point de soudure recherché, perpendiculairement à la direction de la soudure, la formule α _X = α ₃ est appliquée. Dans le cas contraire, α _X = α ₄ . Il en est de même pour la composante y de la contrainte agissant perpendiculairement à la direction de la soudure, à savoir α _Y = α ₃ ou α _Y = α ₄ .

où :

	τ X	contrainte de cisaillement causée par la force de cisaillement F X' [MPa, psi]
	τ XM	composante X de la contrainte de cisaillement causée par le moment de pliage [MPa, psi]
	τ Y	contrainte de cisaillement causée par la force de cisaillement F Y ' [MPa, psi]
	τ YM	composante Y de la contrainte de cisaillement causée par le moment de pliage [MPa, psi]
	α 3	facteur de conversion de la liaison fixe pour une soudure à clin frontale [-]
	α 3	facteur de conversion de la liaison fixe pour une soudure à clin frontale [-]