Approche du comportement d'une structure métallique sous chargements thermomécaniques variables
par Etienne Nsangou Kihoulou
Thèse de doctorat en Génie civil - structures
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) .
mots clés-
Résumé
L'étude concerne le comportement d'une structure métallique sous chargements thermomécaniques variables. Ce type de chargement peut conduire la structure à l'adaptation l'accommodation ou engendrer des déformations progressives· Un dispositif expérimental original permet de tester des coques cylindriques minces, par un effort de traction et un gradient axial de température cyclique (température maximale 450° C, soit à un gradient axial maximal de température de 540° C/cm). Des surcharges primaires mécaniques et secondaires thermiques sont appliquées après obtention de chaque état "stabilisé » de la structure. Un dispositif de mesures adapté aux conditions thermiques sévères permet d'obtenir un grand nombre d'informations tel le champ de déplacement ment sur la partie la plus sollicitée de la structure conservant l'hypothèse d'axi-symétrie de la réponse, Ce qui permet non seulement d'analyser le comportement global mais aussi local de la structure. Des calculs numériques avec le code INCA (CEA) sont réalisés (modèle Chaboche). Une compréhension complète du comportement thermoélastoplastique global de la structure est faite en comparant les résultats des calculs numériques à ceux de l'expérience, pour les premiers cycles. Une analyse aux états "stabilisés" de la structure est effectuée localement : - en appliquant une solution analytique, - en appliquant la règle d'efficacité en vigueur (RCCMR Juin 1985), et est confrontée aux résultats des essais.
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Titre traduit
= Approach of the behaviour of metallic structure under variable thermo-mechanical lloadings
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Résumé
[This study concerns metallic structures under variable thermo-mechanical loadings. Such loadings could result in adaptation, accommodation or even give rise to progressive strains in the structure. An original experimental device is used to test thin cylindrical shells by applying a tensile force and a cyclic axial temperature gradient (maximum temperature of 450?c,. I. E. A maximum axial gradient of 540°c/cm). Primary mechanical _and secondary thermal overloads are applied after the structure attains a « stabilized » state. An apparatus adapted to severe thermal conditions is used to obtain informations such as the displacement field in the most loaded area of the structure while assuming axi-symetric strain. An analysis of the global and local behaviour of the structure were therefore carried out. A numerics analysis based on the INCA(CEA) code was carried out (Chaboche's model). A complete understanding of the global thermo-elastoplastic behaviour of the structure is acquired by comparing the results of the. Numerical analysis to those of the tests, for the initial cycles. An analysis of the "stabilized'' states is carried out locally by applying: - an analytical solution, - the current efficiency rule (RCCMR Juin 1985), and is then compared to the test results. ]
