FCTM Esope

S2.6 - Solutions analytiques pour le dimensionnement au flambement élastoplastique d’équipements sous pression externe

Oct 6, 2021 | 3:00 PM - 3:30 PM

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Description

Le flambement (ou instabilité géométrique) est l’un des principaux modes de défaillance rencontrés dans les équipements sous pression, du fait de la géométrie mince (de type coque) des structures concernées et des contraintes de compression prédominantes fréquemment observées lors de sollicitations standard comme la pression externe. A l’heure actuelle, quelques méthodologies de dimensionnement existent pour ces structures vis-à-vis du flambement, rassemblées dans des réglementations telles que le CODAP (Code de Construction des Appareils à Pression non soumis à l’action de la flamme). Ces règles sont soit analytiques (basées sur des abaques ou des formules) mais limitées en termes de domaine de validité, soit sous la forme de recommandations pour effectuer des analyses par éléments finis en présence de non-linéarités géométriques et matérielles et d’imperfections. Dans ce travail, on se propose d’enrichir les règles actuelles au moyen de nouvelles solutions analytiques, permettant un dimensionnement toujours plus efficace, avec cependant une meilleure précision et un plus large spectre d’application. On considère dans un premier temps le chargement de pression externe, et un ensemble de géométries (cylindre, sphère, ellipsoïde) pour lesquelles on obtient des solutions analytiques de pression critique, à la fois en élasticité et en plasticité (ces dernières étant pour la plupart originales). Ces nouvelles solutions sont validées par le biais de calculs numériques par éléments finis. Dans un deuxième temps, on s’intéresse à l’analyse d’un équipement sous pression complet (virole et fonds), pour lequel on établit des solutions approchées de la pression critique en combinant les solutions fondamentales obtenues auparavant pour les géométries idéalisées. Ces premiers résultats pourront être complétés ultérieurement par une analyse de l’influence des imperfections géométriques.

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