Caractérisation expérimentale et numérique du comportement d'assemblages soudés soumis à des sollicitations quasi-statiques et dynamiques PDF Download
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Author: Pierre Mahelle
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Languages : fr
Pages : 378
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Book Description
Les observations faites sur des structures métalliques soumises au crash ou à l’impact mettent en évidence deux catégories de rupture : la rupture initiée en pleine tôle, et la rupture localisée au niveau des zones d’assemblage. Il est donc important de pouvoir prédire le comportement des liaisons pour éviter qu’elles ne rompent et entraînent une désarticulation structurale complète et particulièrement brutale. Les objectifs des travaux menés sont de mesurer la réponse d’un assemblage soudé par point lorsqu’il est sollicité en quasi-statique et en dynamique, de déterminer quelle est l’influence de la vitesse de sollicitation sur son comportement et de comprendre comment et où la rupture s’initie et se propage dans cet assemblage. Un nouveau type d’essai a permis de caractériser la liaison soudée pour des sollicitations de traction, cisaillement et en modes mixtes. Les assemblages sont testés en quasi-statique et en dynamique pour des vitesses comprises entre 5 mm/min et 1m/s. Un montage permettant de solliciter le point soudé en traction indirecte aux barres de Hopkinson a été développé. Ce montage permet de solliciter l’assemblage soudé pour des vitesses de traction de l’ordre de 13 m/s. Une analyse des faciès, des modes de rupture et des observables globales est réalisée. Pour compléter l’approché expérimentale un modèle numérique E.F. volumique de l’assemblage à l’échelle mésoscopique est réalisé. Les propriétés élasto-visco-plastiques de quatre zones remarquables de la Z.A.T. sont identifiées sur des éprouvettes affectées thermiquement. Ce modèle permet d’appréhender les mécanismes locaux de déformation de la soudure sous diverses sollicitations mécaniques
Author: Pierre Mahelle
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Languages : fr
Pages : 378
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Book Description
Les observations faites sur des structures métalliques soumises au crash ou à l’impact mettent en évidence deux catégories de rupture : la rupture initiée en pleine tôle, et la rupture localisée au niveau des zones d’assemblage. Il est donc important de pouvoir prédire le comportement des liaisons pour éviter qu’elles ne rompent et entraînent une désarticulation structurale complète et particulièrement brutale. Les objectifs des travaux menés sont de mesurer la réponse d’un assemblage soudé par point lorsqu’il est sollicité en quasi-statique et en dynamique, de déterminer quelle est l’influence de la vitesse de sollicitation sur son comportement et de comprendre comment et où la rupture s’initie et se propage dans cet assemblage. Un nouveau type d’essai a permis de caractériser la liaison soudée pour des sollicitations de traction, cisaillement et en modes mixtes. Les assemblages sont testés en quasi-statique et en dynamique pour des vitesses comprises entre 5 mm/min et 1m/s. Un montage permettant de solliciter le point soudé en traction indirecte aux barres de Hopkinson a été développé. Ce montage permet de solliciter l’assemblage soudé pour des vitesses de traction de l’ordre de 13 m/s. Une analyse des faciès, des modes de rupture et des observables globales est réalisée. Pour compléter l’approché expérimentale un modèle numérique E.F. volumique de l’assemblage à l’échelle mésoscopique est réalisé. Les propriétés élasto-visco-plastiques de quatre zones remarquables de la Z.A.T. sont identifiées sur des éprouvettes affectées thermiquement. Ce modèle permet d’appréhender les mécanismes locaux de déformation de la soudure sous diverses sollicitations mécaniques
Author: THIERRY JEAN.. FOURMENTRAUX
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Languages : fr
Pages : 318
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Book Description
LES CONFRONTATIONS CALCULS/ESSAIS LES PLUS RECENTES MONTRENT QUE LA PRINCIPALE SOURCE DE DISPERSION DES RESULTATS SE SITUENT AU NIVEAU DE LA MAUVAISE PREDICTION DU COMPORTEMENT MECANIQUE ET DE LA RUPTURE DES ASSEMBLAGES SOUDES PAR POINT. POUR ACCEDER A LA TENUE MECANIQUE DES ASSEMBLAGES, NOUS PROPOSONS DE METTRE EN PLACE UNE METHODOLOGIE FONDEE SUR LE CONCEPT DE BASE DE DONNEES NUMERIQUE DONT L'INTERET PRINCIPAL EST DE LIMITER LE COUT D'UNE CARACTERISATION BASEE SUR L'EXPERIMENTATION SEULE. L'OUTIL NUMERIQUE OFFRE EN OUTRE UNE MEILLEURE MAITRISE DES PARAMETRES PERMETTANT L'ANALYSE ET LA PREDICTION DES COMPORTEMENTS LOCAUX. AFIN DE TENIR COMPTE DE LA DIVERSITE DES ASSEMBLAGES ET DES MODES DE RUPTURE RENCONTRES DANS LES STRUCTURES AUTOMOBILES, TROIS CONFIGURATIONS D'ASSEMBLAGE (0.7/0.7MM, 1.5/1.5MM ET 0.7/1.5MM) ET TROIS TYPES DE SOLLICITATION DE REFERENCES (TRACTION-CISAILLEMENT, TRACTION-PELAGE ET TRACTION EN CROIX) ONT ETE RETENUES ET LES ESSAIS EXPERIMENTAUX ONT ETE REALISES. LA PREMIERE PHASE DE NOTRE TRAVAIL CONSISTE A SIMULER NUMERIQUEMENT CES DIFFERENTS ESSAIS AU MOYEN DE MODELES VOLUMIQUES TRES FINS. LES ANALYSES SUR ECHANTILLONS MONTRENT QUE LES DIFFERENTES ZONES D'UN POINT SOUDE SE DECOMPOSENT EN UNE ZONE FONDUE (ZF), UNE ZONE AFFECTEE THERMIQUEMENT (ZAT) ET LE MATERIAU DE BASE (MB). LES DIFFERENTS TESTS EXPERIMENTAUX ONT MONTRE DES RUPTURES DE POINTS SOUDES DANS LE (MB) POUR LES ESSAIS DE TRACTION-CISAILLEMENT ET DANS LA ZAT POUR LES ESSAIS DE TRACTION-PELAGE ET TRACTION EN CROIX. LA PREDICTION NUMERIQUE DU COMPORTEMENT NON-LINEAIRE ET DE LA RUPTURE NECESSITE DONC LA CONNAISSANCE PREALABLE DES DIFFERENTES LOIS MATERIELLES ELASTO-PLASTIQUES ENDOMMAGEABLES. UNE PROCEDURE D'IDENTIFICATION PAR METHODE INVERSE DES LOIS DE COMPORTEMENT DE CES DIFFERENTES ZONES A ETE MISE AU POINT. CETTE PROCEDURE CONSISTE, PAR OPTIMISATION, A IDENTIFIER LES PARAMETRES D'UN MODELE DE COMPORTEMENT ELASTO-PLASTIQUE EN RECALANT LES RESULTATS DE LA SIMULATION NUMERIQUE SUR LES MESURES EXPERIMENTALES. LE MODELE D'ENDOMMAGEMENT DUCTILE DE GURSON A ETE RETENU AFIN DE PREDIRE LA RUPTURE DU MB ET DE LA ZAT POUR L'ENSEMBLE DES SOLLICITATIONS. LA METHODE INVERSE EST EGALEMENT RETENUE AFIN DE DETERMINER LES DIFFERENTS PARAMETRES DU MODELE D'ENDOMMAGEMENT. LA DEUXIEME PHASE CONCERNE LA MODELISATION SIMPLIFIEE DE LA LIAISON POINT SOUDE QUI EST UTILISEE POUR LA SIMULATION DU COMPORTEMENT AU CHOC DES STRUCTURES COMPLEXES. LES CONDITIONS AUX LIMITES DES MODELES VOLUMIQUES PRECEDENTS SONT MODIFIEES POUR ACCEDER AUX REPONSES GOBALES NON-LINEAIRES ET A LA RUPTURE SOUS SOLLICITATIONS DE TRACTION ET DE CISAILLEMENT PSEUDO-PURES. CES REPONSES SONT UTILISEES POUR ALIMENTER UN NOUVEAU MODELE MACRO-GEOMETRIQUE ET IDENTIFIER LES PARAMETRES D'UN CRITERE DE RUPTURE MULTI-SOLLICITATIONS. LA VALIDITE DE LA DEMARCHE EST VERIFIEE PAR LA SIMULATION SIMPLIFIEE DES ESSAIS DE TRACTION-CISAILLEMENT, TRACTION-PELAGE ET TRACTION EN CROIX.
Author: Djafer Medjahed
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Languages : fr
Pages : 121
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Book Description
L'utilisation de sphères creuses en acier constitue une alternative intéressante à la réalisation d'assemblages en construction tubulaire. Relativement aux problèmes de conception et/ou aux exigences liées au contrôle des ouvrages, le comportement de tels assemblages est toutefois mal connu. Le présent travail s'intéresse à ce problème dans le cas d'assemblages tube/sphère sous sollicitations quasi-statiques d'effort normal et de flexion. Une campagne d'expérimentation en vraie grandeur, associée à une simulation par éléments finis en élastoplasticité, permet d'abord de mettre en évidence les principaux aspects phénoménologiques du comportement d'un assemblage jusqu'à la ruine. L'influence des principaux paramètres significatifs sur le comportement mécanique a été examinée. L'analyse détaillée de la réponse élastoplastique d'un assemblage met en évidence des propriétés spécifiques de continuité et de progressivité des déformations dont la localisation suggère la possibilité d'une interprétation du comportement à la ruine par les techniques de l'analyse limite appliquées aux coques de révolution. On propose alors un modèle de calcul prévisionnel des charges ultimes de résistance à l'effort axial ou à la flexion par l'approche cinématique. La validité de la méthode proposée est montrée sur un ensemble de configurations dont les paramètres géométriques correspondent à des situations courantes en construction métallique.
Author: Bertrand Langrand
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Languages : fr
Pages : 290
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Dans le cadre de la conception des structures aéronautiques et de la modélisation de leur tenue mécanique, la représentation des comportements non linéaires locaux conduisant à la rupture est nécessaire et notamment ceux des liaisons. Ainsi en situation de crash survivable, les liaisons sont soumises à des charges dynamiques qui peuvent conduire à la rupture et à la désarticulation. Pour caractériser la tenue au crash des assemblages rivetés, une méthodologie dite de plans d'expérience numériques est proposée ; son intérêt est de limiter le cout des procédures expérimentales. Fondée sur les techniques de modélisation par éléments finis et d'optimisation par méthode inverse, la méthode repose sur la détermination des paramètres du comportement non linéaire et à la rupture des matériaux constitutifs de la liaison rivetée. Le développement de l'outil informatique d'optimisation est présenté dans la première partie du mémoire. Les modèles de comportement de deux alliages d'aluminium composant l'assemblage sont identifiés grâce à l'optimiseur. Ils seront utilisés pour mener les simulations de différents essais effectués sur les assemblages. L'évaluation des contraintes et des déformations résiduelles dues au procédé de rivetage est abordée dans la deuxième partie. Les mécanismes de mise en forme des rivets sont analyses expérimentalement. Des simulations sont d'autre part entreprises à l'aide du code de calcul explicite pam-solid#t#m, afin d'introduire, une fois validées, les contraintes et les déformations résiduelles post-rivetage dans le calcul de la tenue mécanique de l'assemblage. La faisabilité des plans d'expérience numériques est démontrée dans la troisième partie. Les paramètres d'endommagement du modèle de Gurson sont identifiés par méthode inverse pour les deux matériaux composant l'assemblage. La qualité de l'ensemble des résultats obtenus permet notamment d'envisager l'emploi de l'outil de simulation dans le cadre de la caractérisation de modèles équivalents macroscopiques du rivet. Ces techniques de modélisation simplifiée des liaisons sont abordées dans la dernière partie. Un critère de rupture de la liaison est caractérisé par l'expérience à l'aide du dispositif Arcan et par plan d'expérience numérique. Un nouveau modèle non linéaire de la liaison est développé dans le code de calcul pam-solid#t#m et ses paramètres identifiés. L'ensemble des résultats obtenus est finalement appliqué à la simulation de l'écrasement d'une structure comportant 700 rivets.
Author: Anis Abidelah
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Languages : fr
Pages : 191
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Le travail présenté dans ce mémoire porte sur le comportement des assemblages métalliques boulonnés avec platine d'about. La première partie décrit deux séries d'essais sur des assemblages métalliques avec platine d'about boulonnée renforcée ou non par raidisseur. La deuxième partie est consacrée au développement d'un modèle numérique 3D non linéaire validé sur la base des résultats d'essais. Les résultats sont aussi comparés aux formulations analytiques de l'EC3. Le modèle a permis d'analyser l'évolution des champs de contraintes et de la plasticité dans différentes zones de l'assemblage. Il a permis aussi de confirmer les observations expérimentales concernant l'influence du raidisseur de platine sur le mécanisme de transfert des efforts à travers son extrémité. Dans une troisième partie, l'influence de la flexion du boulon sur le comportement des tronçons en té est modélisée. Une étude paramétrique est menée pour évaluer les effets de paramètres tels que la dimension du tronçon, la rigidité de la rondelle, la position du boulon et l'épaisseur de la semelle sur la flexion du boulon soumis à un effort normal de traction
Author: Emmanuel Lamouroux
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Languages : fr
Pages : 370
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Book Description
A cause de leur lenteur et de leur coût financier élevé, les méthodes classiques de caractérisation expérimentale sur la ténacité des assemblages soudés sont peu satisfaisantes pour l’industriel. Ce travail propose, pour différents matériaux et plusieurs épaisseurs de tôles, une approche alternative basée sur la construction et la validation d’un modèle numérique volumique de soudure par point et de soudure Laser en utilisant la technique des éléments finis. Dans un premier temps, deux méthodologies de caractérisation des propriétés mécaniques des assemblages soudés ainsi que des paramètres d’endommagement et de rupture sont présentées. Dans un second temps, en utilisant le modèle matériau de Gurson-Tvergaard-Needleman, le comportement des assemblages sous sollicitations quasi-statique et dynamique a été simulé et confronté aux résultats expérimentaux. Cette comparaison a mis en évidence une adéquation satisfaisante non seulement sur le mode de rupture mais aussi sur la courbe « force/déplacement » caractéristique de la soudure. Enfin, à l’aide du modèle détaillé de soudure Laser, deux études de cas ont été réalisées pour estimer respectivement l’impact d’imperfections géométriques et mécaniques sur la ténacité du joint et évaluer la « transférabilité » des données mécaniques d’une géométrie de soudure Laser à une autre
Author: International Atomic Energy Agency
Publisher: International Atomic Energy Agency
ISBN: 9789201063205
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 72
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Book Description
This publication results from a technical meeting on phenomenology and technologies relevant to in-vessel melt retention (IVMR) and ex-vessel corium cooling (EVCC). The purpose of the publication is to capture the state of knowledge, at the time of that meeting, related to phenomenology and technologies as well as the challenges and pending issues relevant to IVMR and EVCC for water cooled reactors by summarizing the information provided by the meeting participants in a form useful to practitioners in Member States.
Author: Matthias Gross
Publisher: Routledge
ISBN: 1317964675
Category : Business & Economics
Languages : en
Pages : 427
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Book Description
Once treated as the absence of knowledge, ignorance today has become a highly influential topic in its own right, commanding growing attention across the natural and social sciences where a wide range of scholars have begun to explore the social life and political issues involved in the distribution and strategic use of not knowing. The field is growing fast and this handbook reflects this interdisciplinary field of study by drawing contributions from economics, sociology, history, philosophy, cultural studies, anthropology, feminist studies, and related fields in order to serve as a seminal guide to the political, legal and social uses of ignorance in social and political life. Chapter 33 of this book is freely available as a downloadable Open Access PDF under a Creative Commons Attribution-Non Commercial-No Derivatives 4.0 license available here: https://tandfbis.s3-us-west-2.amazonaws.com/rt-files/docs/Open+Access+Chapters/9780415718967_oachapter33.pdf
