Dans notre guide complet sur le calcul de vis selon ECSS-E-ST-32-19C, on évoquait déjà la confusion fréquente entre les diamètres d0, d3 et duh — trois valeurs géométriques qui interviennent dans des vérifications différentes, et qu'il est facile de mélanger. Cet article détaille précisément ce que chacune représente, où les trouver, et comment les utiliser correctement.
d0 — le diamètre de contrainte
Le diamètre d0 (parfois appelé diamètre de contrainte ou "stress diameter" selon les référentiels) intervient dans le calcul de la résistance en traction de la vis — c'est lui qui détermine la section résistante utilisée pour vérifier la marge de rupture. Sa définition exacte varie légèrement selon le référentiel utilisé (ECSS, NASA, ou catalogues de fabricants), ce qui en fait l'un des paramètres les plus sujets à confusion.
Dans la pratique, ce n'est pas un diamètre que vous mesurez vous-même : il est tabulé pour chaque diamètre nominal et classe de vis dans les handbooks associés (voir la section "Où trouver ces valeurs" plus bas), ou calculé automatiquement par un outil comme BoltCore à partir du diamètre nominal et du pas de filet.
d3 — le diamètre de fond de filet
Le diamètre d3, aussi appelé diamètre mineur ou diamètre de fond de filet, correspond au diamètre au creux du filetage — c'est la section la plus fine de la vis à cet endroit précis. Il intervient principalement dans le calcul de résistance à l'arrachement de filet (thread stripping), puisque c'est cette section réduite qui détermine la capacité de cisaillement du filetage.
Contrairement à d0, d3 est un paramètre parfaitement standardisé par la norme ISO 724 pour les filetages métriques ISO à pas gros — c'est la valeur la plus fiable et la plus simple à vérifier des trois, avec une table de référence unique quel que soit le référentiel de calcul utilisé.
duh — le diamètre d'appui sous tête
Le diamètre duh (diamètre d'appui sous tête) correspond à la zone de contact entre la tête de vis et la surface serrée. Il intervient dans deux calculs distincts : le couple de frottement sous tête (qui influence directement la conversion couple → précharge), et la marge d'écrasement sous tête, qui vérifie que la pression de contact ne dépasse pas la limite du matériau.
C'est le paramètre le plus variable des trois : contrairement à d3, il dépend entièrement du type de tête (hexagonale ISO 4014, CHC ISO 4762, tête fraisée...) et parfois du fabricant. Deux vis M8 de têtes différentes n'auront pas le même duh — il n'existe donc pas de table universelle unique, contrairement à d3.
Table de référence : diamètre de fond de filet (M3 à M24)
Voici les valeurs de d3 (diamètre mineur) pour les filetages métriques ISO à pas gros, conformes à la norme ISO 724 — la valeur la plus universellement fiable des trois paramètres :
| Diamètre nominal | Pas (mm) | d3 (mm) |
|---|---|---|
| M3 | 0.5 | 2.387 |
| M4 | 0.7 | 3.141 |
| M5 | 0.8 | 4.019 |
| M6 | 1.0 | 4.773 |
| M8 | 1.25 | 6.466 |
| M10 | 1.5 | 8.160 |
| M12 | 1.75 | 9.853 |
| M14 | 2.0 | 11.546 |
| M16 | 2.0 | 13.546 |
| M20 | 2.5 | 17.294 |
| M24 | 3.0 | 20.752 |
Valeurs calculées pour un filetage métrique ISO à pas gros conforme ISO 724. Pour d0 et duh, qui dépendent du référentiel de calcul et du type de tête respectivement, reportez-vous aux handbooks cités ci-dessous ou laissez un outil comme BoltCore les déterminer automatiquement.
Où trouver ces valeurs
- d3 (diamètre mineur) — norme ISO 724 (dimensions générales des filetages métriques ISO), ou tout catalogue de vis normalisées.
- d0 — handbook ECSS-E-HB-32-23 pour la méthodologie aérospatiale, ou les tables spécifiques au référentiel de calcul utilisé (NASA-STD, VDI 2230...).
- duh — normes de tête spécifiques : ISO 4014 (tête hexagonale), ISO 4762 (CHC), ISO 7380 (tête bombée), ou la fiche technique du fabricant pour une vis non normalisée.
Erreurs fréquentes
- Confondre d0 et d3 — la plus fréquente. Utiliser d3 (plus petit) là où d0 est attendu majore artificiellement la contrainte calculée ; l'inverse sous-estime dangereusement le risque de rupture.
- Utiliser un duh générique sans vérifier le type de tête réel de la vis utilisée — deux têtes différentes sur le même diamètre nominal peuvent avoir un duh significativement différent.
- Copier une table depuis une source non vérifiée — les diamètres varient parfois légèrement entre pas fin et pas gros pour un même diamètre nominal ; toujours vérifier le pas utilisé.
Automatiser ce calcul avec BoltCore
Plutôt que de chercher ces valeurs dans plusieurs tables et de risquer une confusion entre d0, d3 et duh, BoltCore les détermine automatiquement à partir du diamètre nominal, de la classe et du type de tête sélectionnés.
BoltCore intègre ces paramètres directement dans le calcul des 11 marges de sécurité, sans ressaisie manuelle ni risque d'erreur de référence.
Essayer BoltCore gratuitement →Questions fréquentes
Pourquoi d3 est-il plus standardisé que d0 et duh ?
d3 découle directement de la géométrie du filetage métrique, définie une fois pour toutes par la norme ISO 724 — indépendamment du référentiel de calcul utilisé. d0 dépend de la méthodologie de calcul (ECSS, NASA...), et duh dépend du type de tête, ce qui explique leur plus grande variabilité.
Les valeurs de d3 changent-elles entre pas fin et pas gros ?
Oui. Pour un même diamètre nominal, un filetage à pas fin a un pas plus petit et donc un diamètre de fond de filet légèrement plus grand que son équivalent à pas gros. La table ci-dessus concerne uniquement le pas gros standard.
Peut-on utiliser ces tables pour des vis en pouces (UNC/UNF) ?
Non, ces valeurs concernent exclusivement les filetages métriques ISO. Les filetages en pouces (UNC, UNF) suivent une norme différente (ASME B1.1) avec des tables de diamètres distinctes.