Contribution à l'auto-raidissage des coques cylindriques vis-a-vis du flambage
par Mostefa Araar
Thèse de doctorat en Genie civil
Sous la direction de Jean-François Jullien.
Soutenue en 1990
à Lyon, INSA , en partenariat avec LBS – Laboratoire des Bétons et Structures (Lyon, INSA) (laboratoire) .
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Résumé
L'utilisation des coques mince est limitée par le phénomène d’instabilité ou de flambage, qui. Sous certaines sollicitations, conduit a une charge de ruine précoce vis·à·vis de la capacité du matériau de la structure. Le dimensionnement de ces structures à ce phénomène fait appel à des coefficients de réduction compte tenu de la maîtrise imparfaite du phénomène venant de l'influence des multiples imperfections de réalisation : imperfections géométriques de conditions aux limites. De chargements,. . . Une optimisation de la matière a conduit à la conception de structures raidies ou auto-raidies. Notre travail contribue l’élaboration d'une nouvelle forme de coque cylindrique vis-i·vis du phénomène en question conduisant à un auto-raidissage. Une recherche poussée est menée d'abord sur des coques cylindriques circulaires sous sollicitations simple et combinée en vue d 'acquérir des approfondissements sur la compréhension physique dans les domaines pré-critique et critique du flambage. Des modèles physiques obtenus, une forme de défaut de surface rigidifiant est élaborée, en utilisant du voûtes multiples. Un optimual est proposé sur le nombre de voûtes. La coque à voûtes multiples correspondante est désignée coque « ASTER ». Une analyse comparative de coques cylindriques à voûtes multiples est faite vis-à-vis des coques cylindriques circulaires. Pour diverses sollicitations : pression latérale externe, compression axiale. Combinai5on des deux. Sous l'action de la pression externe ou de la combinaison des sollicitations, avec une majorité en pression. L'auto-raidissage obtenu conduit a une majoration dans un rapport de 4 sur la charge cninétique vu-à-vis de la forme traditionnelle.
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Titre traduit
= Contribution to the self-stiffening of the cylindrical shells with respect to the buckling
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Résumé
The use of thin shells is limited by the phenomenon of instability or buckling, which, under many solicitations leads to a precocious ultimate load in comparison to the structure material capacity. The design of these structures relatively to this phenomenon includes knock down factors taking into account the imperfect knowledge of the phenomenon, induced by the influence of multiple imperfections of realization : geometrical imperfections, imperfections in end conditions, in loading, An optimisation of materials has led to the design of stiffened and self-stiffened structures. Our work contributes to the elaboration of a new shape of cylindrical shell giving a self stiffening. Against buckling. A thrust research has been developed primary on cylindrical shells under simple and combined loadings, in order to acquire deepening of the physical understanding in pre-critical and critical do mains of buckling. From the physical models obtained, a stiffening shape of a surface defect was elaborated using multiples vaults. An optimum of the vaults number is proposed, the corresponding multi-vaulted shell is designated as "ASTER" shell. A comparative analysis of the multi-vaulted cylindrical shells is made relatively to the circular cylindrical shells, for various solicitations : external pressure , axial compression , and their combination. Under the external pressure action or the combined actions of the two loads, with pressure higher than compression , the self -stiffening obtained leads to increasing the critical load in a ratio of 4 in comparison with the traditional shape.
