Flambage de coques cylindriques circulaires fissurées sous pression latérale externe
Institution:
Lyon, INSADisciplines:
Directors:
Abstract EN:
In many areas of applied science, large thin-walled structural panels are increasingly becoming characteristic architectural features. Box-girder bridge decks and nuclear reactor vessels, for instance, are made up of several thin walled steel panels welded together. Instability and buckling present over-riding constraints on the design process. In addition, the presence of joints which are very often the origin of surface fissures poses increasing dangers on the overall stability of these structures. The work presented here is a study of the buckling behaviour of cylindrical shells with in-depth cracks under external lateral pressure. Essentially, the work is divided up into two major parts : the first involves data collection on the buckling behaviour of cylindrical shells without fissures. This information constitutes the common ground for studying their influence on the buckling behaviour. Furthermore, an analytical method is used to determine the effect of geometrical imperfection and boundary conditions on the buckling load. Finally, a numerical procedure applicable to the analysis of such structures with in-depth cracks is established. The second part focuses on experimental tests on shells with such fissures as a function of their population, orientation, length and position with respect to weld or joint. The values obtained are compared with those obtained numerically in part one and the agreement is found to be good.
Abstract FR:
Dans le domaine de l'aéronautique, du nucléaire, du génie civil, etc. . . Les grandes constructions telles que les cuves des réacteurs nucléaires etc·. . Sont souvent réalisées par assemblage de plusieurs panneaux soudés entre eux. Ces soudures peuvent présenter accidentellement des amorces de fissures. La résistance de ces structures souvent très minces qui est limitée par le phénomène d1 instabilité peut-être réduit par la présence des amorces de fissure. Le présent travail est une contribution à la compréhension du comportement au flambage de telles structures. Il traite du flambage des coques cylindriques sous pression latérale externe. L'analyse qui est expérimentale est confrontée à une modélisation numérique. L'étude est effectuée en deux parties : -la première est consacrée à l'étude des coques sans fissures. Nous y constituons les données de base nécessaire à analyse de l 1 influence d1 une fissure sur le comportement de la coque. Nous déterminons également par calcul l'influence des paramètres autres que les fissures tels que les imperfections géométriques, les conditions aux limites. Enfin, nous en déduisons une méthodologie de calcul numérique applicable aux coques avec fissures – la deuxième partie est consacrée à l'étude des coques fissurées. Nous analysons l'influence de plusieurs paramètres de fissure, tels que la longueur, l'orientation, le nombre et la position de la fissure par rapport à la soudure. L'application de la méthodologie numérique mise en place dans la première partie donne une bonne approximation des essais.