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Calcul des contraintes résiduelles dans les zones d'assemblage de plaques en verre trempé

Published online by Cambridge University Press:  08 March 2005

Fabrice Bernard ,
Laurent Daudeville  and
René Gy
Fabrice Bernard
Affiliation:
École des mines de Douai, Département Génie Civil, 941 rue Charles Bourseul, 59508 Douai Cedex, France
Laurent Daudeville
Affiliation:
Laboratoire Sols Solides Structures, Domaine Universitaire, 38041 Grenoble Cedex 9, France
René Gy
Affiliation:
Saint-Gobain Recherche, 39 quai Lucien Lefranc, 93303 Aubervilliers Cedex, France
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Abstract

Ce travail porte sur l'utilisation du verre comme véritable matériau de structure et concerne plus particulièrement le calcul des contraintes résiduelles de trempe autour des zones d'assemblage par insertion d'un connecteur métallique au sein de plaques trouées et chanfreinées pour la prédiction de la résistance de tels assemblages. Des simulations numériques par la méthode des éléments finis du procédé de trempe sont menées pour le calcul des contraintes transitoires et résiduelles près des bords de plaques de verre (calculs 2D) et près de trous chanfreinés (calculs 3D). Le verre est considéré comme un matériau viscoélastique, le modèle de Narayanaswamy est utilisé, il prend en compte les phénomènes de relaxation de contraintes d'origine visqueuse et structurale. Une difficulté provient de la description correcte des transferts de chaleur pendant la trempe qui est d'importance majeure pour la prédiction des contraintes résiduelles. La convection forcée due au soufflage de l'air et le rayonnement sont modélisés, le caractère semi-transparent du verre est pris en compte. Les coefficients de convection forcée dans les zones bords sont identifiés expérimentalement. Les résultats de prédiction des contraintes résiduelles de trempe sont comparés à des résultats de mesures photo-élastiques. Ce travail permet l'optimisation de la géométrie de la plaque de verre pour un renforcement maximal dans la zone d'assemblage.

Keywords

Tempered glassstructuresphotoelasticityfinite elementsresidual stressesjointsVerre trempéstructuresphotoélasticitééléments finiscontraintes résiduellesassemblages
Type
Research Article
Information
Mechanics & Industry , Volume 6 , Issue 1: MÉCAMAT Aussois 2003 – Assemblages : des matériaux à la structure , January 2005 , pp. 55 - 64
Copyright
© AFM, EDP Sciences, 2005

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