Issue |
Matériaux & Techniques
Volume 106, Number 3, 2018
Assemblages Mécaniques / Mechanical Assemblies
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Article Number | 307 | |
Number of page(s) | 9 | |
Section | Assemblage / Joining and assembly | |
DOI | https://doi.org/10.1051/mattech/2018029 | |
Published online | 31 October 2018 |
Regular Article
Dynamic vibration testing of fasteners: fastener self-loosening theory, vibration testing practical applications, comparison of the international standards and recommendations on how to set-up a meaningful testing protocol
Essais de vibration dynamiques des fixations mécaniques : théorie de l’auto-desserrage des assemblages vissés, applications pratiques des essais de vibration, comparaison des normes internationales et recommandations pour la mise en place d’un protocole d’essai rigoureux
Vibrationmaster Technology Centre s.à r.l.,
Foetz, Luxembourg
* e-mail: franck.pichoff@vibrationmaster.com
Received:
23
August
2017
Accepted:
25
May
2018
Vibration can be desirable, such as when it is used to make music. More often, however, vibration is undesirable. It can introduce stress into mechanical systems and create fatigue that decreases service life. It can also loosen fasteners. Following a discussion on the root causes of the self-loosening of fasteners, two practical examples illustrate the benefits and possible applications of vibration testing of fasteners, according to either standardised testing protocols or customised testing strategies simulating real-life conditions of the assembled parts. The requirements and protocols of the international standard ISO 16130, the USA national aerospace standard NASM 1312-7, the German national standard DIN 25201-4 B and its predecessor DIN 65151 are compared, with insights on their most suitable applications. Finally, the article describes a lean methodology to design a meaningful testing protocol.
Résumé
Les vibrations peuvent être souhaitables, comme lorsqu’elles sont utilisées pour faire de la musique. Plus souvent, cependant, les vibrations sont indésirables. Elles peuvent introduire un stress dans les systèmes mécaniques et créer une fatigue qui diminue leur durée de vie. Elles peuvent également desserrer les fixations mécaniques. Après une discussion sur la théorie de l’auto-desserrage des assemblages vissés, deux exemples pratiques illustreront les avantages et les applications possibles des tests de vibration des fixations mécaniques, selon soit des protocoles de test standardisés, soit des stratégies de test personnalisées simulant les conditions de service réelles des pièces assemblées. Les exigences et les protocoles de la norme internationale ISO 16130, de la norme nationale aérospatiale américaine NASM 1312-7, de la norme nationale allemande DIN 25201-4 B et son prédécesseur DIN 65151 seront comparées, avec des recommandations sur leurs applications les plus appropriées. Enfin, l’article décrit une méthodologie pour concevoir un protocole de test rigoureux.
Key words: fastener / bolted joint / vibration / amplitude / transverse force / transverse displacement / clamping force / preload / tightening torque / untightening / self-loosening / Junker test / vibration test standards / ISO 16130 / DIN 65151 / DIN 25201-4 B / NASM 1312-7 / friction coefficient / torque / tension relationship / fastener benchmarking / bolted joint design validation / failure analysis
Mots clés : assemblage mécanique / fixation vissée / vibration / amplitude / force de cisaillement / déplacement transversal / tension de serrage / précharge / couple de serrage / auto-desserrage / test Junker / normes de test par vibration / ISO 16130 / DIN 65151 / DIN 25201-4 B / NASM 1312-7 / coefficient de friction / relation couple/tension / comparatif / validation des assemblages mécaniques / analyse des défauts
© EDP Sciences, 2018
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