Simulation numérique de la corrosion et de la résistance structurelle d'un assemblage boulonné de type poteau-poutre avec platine d'extrémité

Abstract

L’objectif principal de cette thèse est de prédire la durée de vie et la résistance d’un assemblage boulonné de type poteau avec platine d’extrémité soumis à la corrosion galvanique et la corrosion sous contrainte. Dans une première étape une modélisation 2D de la corrosion galvanique par la méthode des éléments finis a été réalisée entre un boulon (acier faiblement allié et acier inoxydable) et une platine d’extrémité (acier au carbone). Il a été révélé dans les résultats obtenus que le matériau du boulon (cathode), la taille du boulon, l’épaisseur de l’électrolyte et la conductivité de l’électrolyte ont un impact majeur sur le taux de corrosion de la platine d’extrémité. Ensuite, dans la deuxième étape, l’assemblage boulonné préalablement corrodé a été modélisé en 3D sur le logiciel Comsol Multiphysics pour vérifier la résistance mécanique des éléments de l’assemblage et la résistance au flambement du poteau. Apres avoir défini les conditions aux limites et le maillage adéquat, les résultats ont montré une résistance parfaite des assemblages corrodés. En revanche, le poteau corrodé calculé en fonction de la profondeur de la zone corrodée a montré des contraintes d’écrouissage plus élevées d’où la résistance au flambement n’est pas vérifiée. Cette thèse a mis en évidence l’importance de prendre en considération l’effet de la corrosion sur le dimensionnement des structures métalliques et ne pas se contenter seulement de la vérification mécanique lors de la modélisation et du calcul de la résistance des assemblages boulonnés.