Dimensionnement semi-probabiliste des coques minces de révolution susceptibles d'instabilités géométriques

par Nicolas Gayton

Thèse de doctorat en Génie mécanique

Sous la direction de Maurice Lemaire.

Soutenue en 2002

à Clermont-Ferrand 2 .


  • Résumé

    Dans le dimensionnement des structures minces, le flambage est un problème majeur, qu'il s'agisse de boîtes de boissons, de silos à grains ou bien encore de sous-marins. Au delà d'un certain niveau de chargement, la structure entre dans un état d'équilibre instable, et une perturbation quelconque va l'entraîner vers une autre position d'équilibre stable ou non. Toutes les études expérimentales menées sur ce type de structures mettent en évidence l'influence des défauts géométriques (ovalisation, variation des épaisseurs) sur le comportement mécanique de la structure. Les défauts géométriques sont fortement aléatoires et la nécessité de les prendre en compte en phase de dimensionnement est alors indispensable dans le but d'obtenir une conception fiable et économique. Traditionnellement, le dimensionnement des coques minces est assuré par un coefficient global prenant en compte les différentes variabilités rencontrées (défaut, propriétés géométriques, propriétes des matériaux). Cette approche du dimensionnement, en considérant un unique coefficient empirique, conduit à des structures fortement hétérogènes en terme de fiabilité. L'objectif de cette thèse est de proposer une démarche semi-probabiliste et des formats en relation avec un objectif de fiabilité, pour le dimensionnement des coques minces susceptibles d'instabilités pour lesquelles une modélisation mécanique MEF avec le code INCA/STANLAX est nécessaire. Cet objectif a nécessité tout d'abord de disposer d'outils de couplage mécano-fiabiliste efficaces en vue d'évaluer la fiabilité des coques minces. Plusieurs outils ont été développés dont la méthode CQ2RS par surfaces de réponse. Les méthodes de calibration de coefficients partiels ont été améliorées pour permettre un dimensionnement à partir de modèles par éléments finis. Enfin, à travers l'exemple de la maille raidie, nous montrons l'efficacité de trois formats de dimensionnement semi-probabiliste par rapport au code empirique classique BS5500

  • Titre traduit

    Reliability-based design of thin axisymmetric shells subjected to geometrical instabilities


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Informations

  • Détails : 1 vol. (132 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Bibliothèque Clermont Université (Aubière). Section Sciences, Technologies et Staps.
  • Disponible pour le PEB
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