Etude des défauts présents dans des tuyaux soumis à une pression interne

par Hassane Moustabchir

Thèse de doctorat en Mécanique

Sous la direction de Zitouni Azari.

Soutenue en 2008

à Metz .


  • Résumé

    Le but de ce travail est l étude de la nocivité des défauts dans les tuyaux soumis à une pression interne. Nous nous intéressons aux problèmes des entailles externes semi-elliptiques dans des coques cylindriques. L étude, menée dans le cadre de l application de la mécanique de rupture, est abordée par une approche expérimentale et une approche numérique par éléments finis. Une étude expérimentale, est réalisée à l aide de maquettes, conçues selon les recommandations CODAP. Celles-ci, munies de défauts circonférentiel et longitudinal, sont instrumentées par des jauges extensométriques. La ténacité du matériau est déterminée par l essai Charpy. L étude numérique, des domaines élastique et élastoplastique, est basée sur l utilisation d un bloc d entaille développé et calibré pour les coques cylindriques. Dans le domaine élastique, aussi bien pour les entailles axisymétriques que semi-elliptiques, nous avons calculé les Facteurs d Intensité de Contraintes en fonction des paramètres géométriques des coques et des entailles. Les résultats sont comparés aux résultats existants dans la littérature. Dans le domaine élastoplastique, la méthode volumétrique est utilisée pour déterminer le Facteur d Intensité de Contraintes d entailles, pour une entaille longitudinale et circonférentielle. Le calcul de la contrainte T, par éléments finis, dans le cas de défauts longitudinal et circonférentiel, montre que cette contrainte est de compression, justifiant physiquement une propagation stable

  • Titre traduit

    Study of defects influence on fracture of pipes under an internal pressure


  • Résumé

    The aim of work is the study of pipes with hazardous defects under internal pressure. The problems semi-elliptic external notches in cylindrical shells are considered. The study is undertaken within the frame of fracture mechanics approaches both an experimental and numerical with using the finite elements method. The experimental study is curried out on the model pipe-like specimens, which were designed according to the CODAP recommendations. The measurement of local deformation around the notch area both circumferential and longitudinal direction was done by the gauge-extensometers. The fracture toughness of material was received from the Charpy tests. The numerical study is devoted to determination of the elastic and elastic-plastic stress fields at the notches in cylindrical shells. For case of elastic field, the stress intensity factors were calculated for the axes-symmetric and semi-elliptic notches according to their geometrical parameters and size of shells. The received results have been compared with the existed data in literature. For case of elastic-plastic field, the volumetric method is used to determine the notch stress intensity factor at the bottom of the longitudinal and circumferential notches. The calculation of the T-stress by finite elements method showed that this stress is stress of compression in the case both longitudinal and circumferential defects

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