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ETUDE ET CONCEPTION DE REPARTVEURS SYMETRIQUES DE FLUIDE SOUS PRESSION EVrANT LES SOLLICITATION DE FIEXION

ETUDE ET CONCEPTION DE REPARTVEURS SYMETRIQUES DE FLUIDE SOUS PRESSION EVrANT LES SOLLICITATION DE FIEXION

RESENTEE AU DEPARTEMENT DE MEGANIQUE
ECOkE POLV75.ECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE
pour l’obtention du grade de docteur ès sciences techniques

Table des matières
Notations
Références
INTRODUCTION
lGre partie
ETUDE ET CONCEPTION D’UN RÉPARTITEUR SYMÈTRIQUEDE FLUIDE
SOUS PRESS ION ÉVITANT LES SOLLICITATIONS DE FLEXI ON
1.1. Description du répartiteur
1.1.1, But de la conception
1.1.2. Fornie du répartiteur
1.2. Calcul d’un raccord cylindre-sphère évitant les
sollicitations de flexion
1.2.1. Cylindre et sphère considérgs c0mni.e des membranes
1.2.2. Efforts apparaissant au raccord
1 . 2 . 3 . Conditions pour une flexion nulle
1.2,4, Condition de l’égalité des déplacements
1.2.5. Calcul de la nervure circulaire
1 2,5,1. Détermination de l’épaisseur de la nervure
1-2.6, Exenple
1,2,7, Remarques
1,2,7.1, Choix des ~~atériaux
1.2.7.2. Raccord cylindre-sphère sans flexion : $<O
1.2.7.3. Influence de 1’approximation dmoyen4
intérieur
sur le dimensionnement des
differentes pièces du raccord
1.3, Conception du répartiteur symatrique sans flexion
1-3.1. Forme générale
1,3.2. Raccord cylindre principal-sphère
1.3.3, Raccord sphère-cylindre de dérivation
1.3.4. RGisumé des Gquations

1 . 4 . C a l c u l de l a nervure c e n t r a l e
1 . 4 . 1 . G é n é r a l i t é s
1.4.2, Rôle de c e t t e nervure
1.4.3. Lieu des p o i n t s d ‘ i n t e r s e c t i o n des deux nervures
p r i n c i p a l e s
1 . 4 . 4 . E f f o r t s s ‘ e x e r ç a n t s u r l a nervure c e n t r a l e
1.4.5. Conditions de déplacements à l ‘ i n t e r s e c t i o n
des t r o i s nervures
1.4.6. Remarques e t conclusion
1 . 4 – 7 . Méthode de c a l c u l
1.4.7.1. Expose de l a méthode
1.4.7,2. J u s t i f i c a t i o n de la méthode, a p p l i c a t i o n à l a
nervure p r i n c i p a l e tronquée
1.4.8. C a r a c t é r i s t i q u e s du segment c i r c u l a i r e de l a ner
vure p r i n c i p a l e
1 , 4 . 9 . Détermination de l a forme e t des dimensions de l a
nervure c e n t r a l e
1 . 4 . 9 , l . P r o p r i é t é s g e n é r a l e s , d e t e r m i n a t i o n de l a
forme
1.4.9 2.C o m p a t i b i l i t é
1.4.9.3. Détermination de l ‘ é p a i s s e u r de l a nervure
c e n t r a l e
1 . 4 . 9 . 4 , Remarques
l , 4 , 9 , 5 , Aspects c o n s t r u c t i f s
1 – 5 . Considérations s u r les p e r t e s de charge
1 . 6 , V é r i f i c a t i o n s p a r l a méthode des éléments f i n i s
1.6.1. Programme u t i l i s é
1 – 6 . 2 , T e s t s du programme
1.6.3. A p p l i c a t i o n au r é p a r t i t e u r sans f l e x i o n
3 – 7 . Conclusion
2 è m e p a r t i e
OPTIMISATION DE LA RÉPARTITION DES CONTRAINTES AU SEIN
D EUN RÉPARTI TEUR SYMÈTR 1QUE A NERVURE 1NTÉR 1 EURE
2 -1, B u t du t r a v a i l
2 . 2 . Détermination des e f f o r t s s ‘ e x e r ç a n t s u r l a nervure
2.2.1. C o n t r a i n t e s de membrane dans les canes
2.2.2. E f f o r t s de membrane a g i s s a n t à l ‘ i n t e r s e c t i o n
des deux coques coniques
2.2.2.1. Cas g é n é r a l
2.2.2.2. R é p a r t i t e u r symètrique
2.2.2.3. R é p a r t i t e u r symètrique à ” e n t r é e conique”
2.3. Déplacements de membrane à l a c o u t u r e des deux
coques coniques
2.3.1. Déformations e t déplacements d ‘ u n cône soumis
aux f o r c e s de rnembrane
2.3.2. A p p l i c a t i o n au c a s du r é p a r t i t e u r symètrique
2.4. F l e x i o n composée des poutres à f o r t e s courbures
2.5. A p p l i c a t i o n d’une méthode é n e r g é t i q u e au c a l c u l des
déplacements d ‘ u n e nervure, considérée e n p o u t r e à
f o r t e courbure
2.5.1. Theorgrne de C a s t i g l i a n o
2.5..2. A p p l i c a t i o n à l a nervure i n t é r i e u r e
2.5.2 -1. Etablissement des équations des déplacements
2.5.2.2. E f f o r t s i n t é r i e u r s
2.5.3. Remarques
2.6. Methode de c a l c u l
2.6.1. Exposé de la méthode
2.6.2. V a r i a b l e s l i a s à chaque élément
2.6.3. Conditions imposées
2.7. Etablissement d ‘ u n programme d ‘ o r d i n a t e u r
2.7.1. Organigramme
2. 7.2, L i s t i n g
2.8. % p l i c a t i o n (exep-ples numériques)
2.8,1, Géomètrie du r é p a r t i t e u r
2 – 8 2 , Deplacements … de membrane à l a c o u t u r e d e s deux
coques coniques
2.8.3. Nervure i n t é r i e u r e : lere v e r s i o n
2.8.3.1, Forme e t dimensions
2 . 8 . 3 . 2 , E f f e t de I ‘ i n c r é m e n t a t i o n
2.8.3.3. Remarques e t d i s c u s s i o n des r é s u l t a t s
2.8.4. Détermination a n a l y t i q u e de l a p o s i t i o n du pre
m i e r élén.ent de l a nervure ( p l a n de symètrie)
2.8.5. P o s s i b i l i t é s e t choix d e çoPutions
2.8.5.1. I n £luences d e s t o l é r a n c e s de positionnement
s u r les déplacements de l a nervure
2.8.6. Nervure i n t é r i e u r e : 2ème v e r s i o n
2.8.6 -1. Forme e t dimensions
2.8.65.2. C a l c u l des c o n t r a i n t e s normales
2 . 8 ,6.3, E f f e t de l a c o n t r a c t i o n l a t e r a l e d e l a nervure
( e f f e t Poisson) s u r ses déplacements
2.8 – 7 , I n f l u e n c e s des t ô l e s des c o n d u i t e s coniques s u r
l a nervure
2 – 8- 8 . Géomètrie de l a s e c t i o n de l a nervure
2.8.9. Application a u c a s d ‘ u n r é p a r t i t e u r dissymètrique
2.8.10. Conclusion
2.9. E s s a i s u r modèle
2.9 -1. R é a l i s a t i o n du corps
2 .9.2. Schéma de l ‘ i n s t a l l a t i o n
2.9.3. E s s a i s p r é l i m i n a i r e s
2.9.4. Jauges extensomètriques ( é l e c t r i q u e s , à
r & i s t a n c e )
2.9 – 5 . Emplacements e t t y p e s de J auges
2,9,6, Conditions d ‘ e s s a i s
3.9.7. R é s ~ l t a t sd’ essais
2.9.7.1. E t a t de c o n t r a i n t e s a u s e i n de l a nervure
i n t é r i e u r e
2.9.7.2. L i a i s o n cones-nervure : é t a t de c o n t r a i n t e s
2.9.7.3, L i a i s o n nervure-cylindre : é t a t de c o n t r a i n t e s
2.9,8, Conclusion general

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