Flamber une tige dans un liquide

[El Mac]

Bonjour,

J'ai une question: Si je lache une tige d'acier (pleine ou creuse) dans la mer tres tres profonde, donc soumis à un confinement et à une pression très élevée au bout d'un moment, est-ce que la tige peut se mettre à flamber?
Si quelqu'un peut m'expliquer quelles forces rentrent en jeu , je lui serai reconniassant...

Si jamais vous avez des idées. Merci

[simbis]

Bonjour,

J'ai une question: Si je lache une tige d'acier (pleine ou creuse) dans la mer tres tres profonde, donc soumis à un confinement et à une pression très élevée au bout d'un moment, est-ce que la tige peut se mettre à flamber?
Si quelqu'un peut m'expliquer quelles forces rentrent en jeu , je lui serai reconniassant...

Si jamais vous avez des idées. Merci

non elle ne flambera pas elle recevra une pression perpendicualire a sa surface et sur toutes ses faces de 1000 bars a 10 km de profondeur.
Si c'est un tube bouché aux extrémités, si son épaisseur est insuffisante pour resister a la pression il va s'ecraser

[El Mac]

non elle ne flambera pas elle recevra une pression perpendicualire a sa surface et sur toutes ses faces de 1000 bars a 10 km de profondeur.
Si c'est un tube bouché aux extrémités, si son épaisseur est insuffisante pour resister a la pression il va s'ecraser

Merci pour cette réponse. Alors admettons que j'ai une tige creuse, et que cette tige soit verticale, il ne se passera rien si j'ai exactement la même pression partout, mais si j'ai une légère différence de pression entre le haut et le bas de ma tige (compression axiale), est'ce que cette légère différence peut induire une pertubation à mon état d'équilibre, qui fera finalement flamber la tige?

[sitalgo]

"mais si j'ai une légère différence de pression entre le haut et le bas de ma tige"

C'est d'ailleurs cette différence qui fait la poussée d'Archimède sur un corps immergé.

"est'ce que cette légère différence peut induire une pertubation à mon état d'équilibre, qui fera finalement flamber la tige?"

Pas plus que précédemment, mais ça augmente les chances que ça pète en bas plutôt qu'en haut.
Si les faces d'extrêmités sont planes, il est probable qu'elle lacheront en premier.

Maintenant on peut se poser la question du pourquoi ça ne flambe pas malgré l'énoooorme pression appliquée aux extrêmités. Façon gros doigts, parce que l'on est pas dans le cas d'un poteau avec une force vericale, quand un poteau flambe le moment de la force augmente avec le décalage de l'axe du poteau par le fait que la force reste verticale.
Sous l'eau, la résultante de la pression reste normale à la section (même une section diagonale tant qu'on y est), il n'y a donc aucune raison de flamber.

[zoup1]

Je ne suis pas d'accord...
Le flambage ce produit lorsqu'un objet est soumis à une compression longitudinale. C'est bien ce que l'on obtient lorsquee l'on augmente la pressioon. Il n'est pas du tout nécessaire d'avoir un gradient de pression.
Je ne vois donc pas du tout pourquoi il n'y aurait pas de flambage dans ces conditions...

[sitalgo]

"Le flambage ce produit lorsqu'un objet est soumis à une compression longitudinale."

Sauf que là nous avons une compression tri-axiale, ce n'est pas le même cas.

Prenons un cube, j'exerce une pression P sur la face supérieure de façon à être juste en-dessous la contrainte de rupture, le cube se déforme en pouf (le siège, pas une fille) carré.
Puis on exerce en plus la pression P sur les 4 autres faces.
1) le cube retrouve sa forme initiale.
2) la contrainte de rupure dans l'absolu a doublé, on peut doubler P et le cube retrouve la déformation.

[ABN84]

bonsoir,
d'habord, une condition necessaire pour qu'il y ait flambage: longeur>> epaisseur. ce lon le materiau ca varie de 20 fois et plus.
en suite, comme l'a justement fait remarqué sitalgo, il faut que la contrainte longitudinale (qui n'est en fait qu'une pression) soit superieure a la contraite trasnversale. ce qui n'est pas le cas de la pression hydrostatique

[ABN84]

à mon humble avis, avec ce genre de sollicitation, le materiau aura tendance à se compacter plutot que se deformer celon les sallicitations conventionnelles. et tout ce qu'on arrivera à faire c'est changer la structure cristalline pour qu'elle soit la plus dense possible, à savoir le cubique à faces centrées (il faut quand meme des pressions que je renonse à calculer). à ce stade là, aucune sollicitation quelle qu'elle soit, aussi phenomenale soit elle ne pourra plus deformer ni changer qu'oi que ce soit dans ce materiau, à l'exception pret, de briser les liaisons interatomiques sur tout un plan (quasi impossible), le réve quoi

[zoup1]

Sauf que là nous avons une compression tri-axiale, ce n'est pas le même cas.

Je suis bien d'accord avec cela, mais je ne vois pas vraiment ce que cela change.
J'ai l'impression les contraintes latérales ne changent pas l'énergie d'une poutre qu'elle soit flambée ou non.

[simbis]

Je suis bien d'accord avec cela, mais je ne vois pas vraiment ce que cela change.
J'ai l'impression les contraintes latérales ne changent pas l'énergie d'une poutre qu'elle soit flambée ou non.

si la tige flambe alors le fil de peche se met en boule aussitot immergé??????
la tige ne flambera pas.

[ABN84]

bonsoir,
retournons un peu dans l'atmosphere.
prenons u ne tige en acier (flambe à L>28l) de longeur 100 fois superieure a l'epaisseur (peu importe la troisieme cote). exercons deux efforts logitudinaux opposés. que se passe il? elle flombe
à present fixons la a son milieu. les deux parties de longeur 50 blambent chacune independemment
maintenant fixons la en trois pionts (4 segments de 25), miracle elle ne flambe plus.
dernier cas de figure. fixons la en tout point, le flambage cède definitivement la place à la compression
sous une pression hdrostatique c'est la meme chose, tu exerce un effort logitudinal sur la poutre. mais un effors transversal l'empeche de flamber. et ne peut donc que se comprimer

[zoup1]

si la tige flambe alors le fil de peche se met en boule aussitot immergé??????
la tige ne flambera pas.

Je n'ai pas les idées très claires je dois bien l'avouer... (cela veut dire qu'en première lecture j'ai tendance à être d'accord avec tous les arguments).

Ce qui me gène c'est que le fil de pêche est toujours plus ou moins courbé, ce qui veut dire que les contraintes sont absorbées dans des déformations de cisaillement (courbure) et non pas en compression. Autremendit le fil de pêche est toujours dans une situation où il est flambé.

[zoup1]

sous une pression hdrostatique c'est la meme chose, tu exerce un effort logitudinal sur la poutre. mais un effors transversal l'empeche de flamber. et ne peut donc que se comprimer

C'est bien là que je ne suis pas d'accord (je suis parfaitement d'accord avec ce qui précède).
FIxer la tige n'est pas du tout la même chose que de l'immerger. La pression exercée n'est pas du tout équivalente à une fixation. Un liquide cela s'écoule.

Je veux bien imaginer que la pression, qui exerce des effort transeversaux, puisse avoir un effet stabilisateur. En effet si on imagine un élément du volume, la courbure va tendre à diminuer la surface du coté du centre de courbure et à l'augmenter de l'autre coté du coup, les forces de pression vont avoir tendance à ramener ramener cet élément de volume vers la compression.
Cependant, je n'ai vu nul part (mais je n'ai pas regardé partout loin s'en faut) que cet effet stabilisant était suffisant pour empêcher le flambage.

[sitalgo]

Je vais expliquer plus en détail ce que j'ai dit dans mons post#4.

On a une tige en compression, rotules aux extrêmités, en flambement. Appelons OO' l'axe rectiligne passant par les appuis. Au milieu de la tige, l'axe est à une distance y de OO' mais le vecteur de la force de compression passe toujours par OO' (d'où M=Fy). Cette force fait un angle avec l'axe réel de la tige aux extrêmités.

Pas besoin d'être Einstein (non pas toi, l'autre) pour deviner qu'avant la phase de flambement qui démarre assez brutalement, il y a une phase de déformation différentielle due à l'hétérogénéité du matériaux qui aura entre autres l'effet d'un microflambement, cela étant micrométrique.

Sous l'eau, imaginons notre tige avec une extrêmité plane (sinon il suffirait de considérer la première section plane disponible). La force de compression due à la pression peut entraîner un microflambement. Nous avons donc une face inclinée par rapport à OO' (oui, tout ça c'était pour en venir là).
La différence importance c'est qu'ici la force est normale à la face, son axe ne passe pas par OO'. Elle n'a pas de composante perpendiculaire à OO' donc n'exerce ni force de rappel ni force tangentielle d'aucune sorte.

Pour en comprendre les conséquence considérons un arc et sa corde tendue. Si on coupe la corde en maintenant la tension par un système heu... astucieux, et que l'on oriente la moitié de corde tendue en la faisant tourner autour de son point d'attache de façon à l'aligner avec l'extrêmité de l'arc, le bout de l'arc va se redresser par sa rigidité.

Dans la tige en général, chaque section perpendiculaire à l'axe reçoit la pression hydrostatique uniformément répartie sur sa surface comme il se doit, donc pas de flexion composée ni flambement.

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En fait seule la dernière ligne suffit à tout expliquer. Ce qui précède est une façon de voir.

[simbis]

pour faire flamber votre tige il y a bien un moyen:
placer la dans un resvoir bien solide a pression atmospherique et laissez juste sortir les deux bouts (un seul suffit) par un joint étanche mais permettant le coulissement et la o miracle si vous allez assez profond ça flambe ou ça pete en compression....