Flambage des coques cylindriques sous pression externe : Influence des défauts d'épaisseur ; instabilité et comportement postcritique

par Goran Gusic

Thèse de doctorat en Génie civil

Sous la direction de Jean-François Jullien.


  • Résumé

    Le présent travail apporte une contribution vis-à-vis de l'évaluation de perte de charge des coques cylindriques sous pression externe présentant des défauts d'épaisseur et géométriques. Une approche expérimentale est utilisée appuyée par la modélisation numérique. Des développements sont présentés sur le plan expérimental et numérique. Le premier chapitre comprend une étude bibliographique qui présente les travaux théoriques et expérimentaux dans le domaine du flambage de coques cylindriques sous pression externe et compression axiale présentant des défauts géométriques initiaux modaux et localisés et des défauts d'épaisseur. Le deuxième chapitre décrit la méthodologie numérique utilisée ainsi que la formulation d'un élément fini permettant la prise en compte d'imperfections géométriques quelconques et d'une variation d'épaisseur sur la circonférence. Deux études paramétriques traitant des défauts d'épaisseur modaux et localisés et leur couplage avec des défauts géométriques y sont présentés. Dans le cas des défauts modaux, les modes de variation d'épaisseurs plus pénalisants sont le mode 1 et le mode 2n, où n est le mode de bifurcation de la coque parfaite. La variation d'épaisseur et prise symétrique par rapport à la fibre neutre de la coque sur toute sa hauteur. Une étude analytique -numérique non linéaire d'un cylindre infiniment long sous pression externe y est donnée. La deuxième est l'étude de l'influence des défauts d'épaisseur localisés sur la face externe Une approximation de perte de charge est établie en fonction du paramètre Z de Batdorf. A la fin de ce chapitre une proposition d'un domaine de validation expérimentale des estimations de perte de charge est exposée. La troisième partie présente la méthodologie expérimentale. Elle est également consacrée aux interprétations des résultats d'essais et leur comparaison aux résultats numériques et à l'estimation de perte de charge due aux défauts d'épaisseur localisés établie dans le deuxième chapitre.

  • Titre traduit

    = Buckling of cylindrical shells under extemal pressure : Influence ofthickness imperfections ; Instability and post critical behaviour


  • Résumé

    An experimental-numerical analysis of the externally pressurised_ shells with thickness and geometrical imperfections is presented. This work contributes to the evaluation of the buckling_ load reduction and initial post critical behaviour of such shells. Literature survey of the experimental, numerical and theoretical work in the domain of buckling under axial compression and external pressure of shells having initial geometrical and thickness imperfections is given in the first chapter. The second one gives the description of numerical analysis methodology together with the formulation of one finite element permitting to analyse circumferential and axial distribution of geometrical and thickness imperfections. In this chapter two parametric studies treating modal and localised thickness imperfections as well as their coupling with geometrical ones is presented. In the case of modal imperfections two imperfection modes appeared to be the most detrimental; the mode l imperfection and the mode 2n imperfection, where n is the linear bifurcation mode of the perfect shell with nominal thickness. Thickness variation in these cases was taken to be symmetrical to the shell's mid surface. With each of the analyses an analytical numerical study for the infinitely long cylinder under external pressure is done as well Localised thickness imperfections at the external surface of the shell are also present in third chapter. For each of these two parametrical analyses an estimate of the buck ling load reduction is established as a function of the Batdorf Z parameter. Finally, at the end of the chapter the domain of the imperfection parameters variation for validating the proposed estimate using experimental analysis is given. The presentation of experimental methodology is given in third chapter. Interpretations and numerical validations of the performed tests are given as well. Finally the buckling load estimate, as proposed in the second chapter, is compared to the test results

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (135 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. P

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées (Villeurbanne, Rhône). Service Commun de la Documentation Doc'INSA.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : C.83(2328
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.