Comportement et stabilité des coques cylindriques sous charges de type "silo" : étude analytique et numérique
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Abstract EN:
This work can be summarized in two parts. The first one deal with a theoretical and numerical studie of the behavior of cylindrical shell submissive to combined symmetrical loading (horizontal pressure and wall friction silo type. A new analytical method described the linear elastic behavior of shell is developed by the equilibrium equations. In this way we have get the fonction of stress distribution and displacement of shell skin. Structure modeling by finite element using Abaqus software we are permit to validate the expressions obtained. The comparaison have shows a good concordance between results of numerical similuation and those obtained with our analytical approch. The analysis of shell behavior subjected to unsymmettrical loading complete these part. The effect of these load dues te eccentric discharge of the silo it self translated by a much importanted flexion moments. The second part concerns the warping analysis of imperfect cylindricals shells. Abaqus program was used again in study of the influence of the parameters (shell thiknesse, stiffner stiffness. . . ) affeting shell strength. About basis results obtained, a new semi-analytical method is developed for calculation of the ultimate stress resistance of the stiffened and isotropic shells. The differents comparaisons made between the results, of literature formulas, of EC3 and of our approach, with the numerical results, show a validity of the suggest method. However, this contribution present a improving for present formulas given by EC3
Abstract FR:
Le travail de la présente thèse se résume en deux parties. La première concerne l'étude analytique et numérique du comportement de la coque cylindrique soumise à des charges symétriques combinées (pression horizontale et frottement en parois) type "silo". Une nouvelle méthode analytique décrivant le comportement élastique linéaire de la coque est développé à partir des équations d'équilibre. Nous avons ainsi obtenu les fonctions de distribution des sollicitations et des déplacements des parois de la coque. La modélisation de la structure par élément fini en utilisant le logiciel Abaqus nous a permis de valider les expressions obtenues. Les comparaisons ont montré une bonne concordance entre les résultats des simulations numériques et ceux obtenus analytiquement par notre approche. L'analyse du comportement de la coque sous charges non uniformes complète cette partie. L'effet de ces charges, dues à la vidange excentrée des silos se traduit par des moments de flexion très importants. La deuxième partie est consacrée à l'analyse du voilement des coques cylindriques imparfaites. Une étude paramétrique a été effectuée à l'aide du programme Abaqus pour déterminer l'influence relative de chaque paramètre (épaisseur de la coque, rigidité des raidisseurs ) affectant la résistance de la coque. Sur la base des résultats obtenus, une méthode semi-analytique de calcul de la résistance ultime au voilement de la coque a été établie pour une coque raidie et isotrope. Les différentes comparaisons établies entre les résultats des formules de la littérature, de l'eurocode 3 et de notre approche, avec les résultats numériques montrent la validité de la méthode proposée. Cependant, cette contribution présente une amélioration des formules actuelles données par l'EC3