Question bête sur la RDM

[invite8b22dbb5]

bonjour, comme je le disait dans ma présentation j'ai quelques lacunes, dont la RDM.
J'ai besoin de dimensionné un fond de tube pour des experiences. Le truc c'est que j'arrive sans probleme à dimensionner l'épaisseur du tube, mais pas le fond.
Je monte en pression un gaz dans ce cylindre et j'aimerai bien sur que le fond tienne. De plus j'aimerai installer sur ce fond une sorte de disque de rupture (fait maison en fait).
Je n'arrive pas à trouver une relation entre l'épaisseur du fond et la force exercée sur ce fond en fonction du matériaux utilisé.
Si l'un d'entre vous pouvait m'éclairer.
merci
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[invite40f82214]

ta piece est faite en deux parti c'est bien cela?
si c'est cela je pense que ce n'est pas l'epaisseur a dimensionner mais plutot regarder en fonction de ta surface (que tu connait) le materiaux que tu doit utiliser.
tu calcul la contrainte (teta) normal a ta surface avec la relation teta=F/S et le teta que tu obtient doit etre inferieur a la resistance elastique tu materiaux que tu choisira (dans ce type de calcul on applique toujours un coeff de securité, mais si ton experience n'a pas d'influence sur la securité de personne un tous petit coeff de securité suffit)

[invite8b22dbb5]

bonjour miketyson et merci pour ton interet.
Oui ma piéce est faite en deux parties : un tube sur lequel on vient visser un fond.
Je suis d'accord sur le fait qu'il faut que la contrainte appliquée soit inférieure à la limite d'élasticité modulo un coefficient de sécurité.
Cependant, je ne comprend pas pourquoi l'épaisseur n'entre pas en jeu? une plaque de 2µm et une de 2cm ne va pas ce comporter de la même façon...

[ramza166]

Bonjour,

L'épaisseur rentrera évidemment en ligne de compte dans les calculs et c'est précisément ce que l'on dimensionne en fonction du matériau envisagé.
Le cylindre travaillera en traction (gaz à l'intérieur) et le fond en flexion.
J'avoue ne pas savoir ce que vous appellez disque de rupture.
Pouvez vous envoyer un schéma du dispositif envisagé en y faisant apparaître le mode de liaison entre fond et cylindre notamment (soudage?)?

Cordialement,

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite8b22dbb5]

je n'ai pas de schéma sous la main mais le montage est simple un tube que je possede déjà de longeur 1000, de diametre intérieur 55 et extérieur 100. J'aimerai remplacer le fond déjà existant par un autre plus adapté à mes besoins (pression intérieur maximale de 150 bar + coeff de sécurité). Ce fond sera réalisé en dural ou en acier.
Outre ce fond, je voudrai adapter dessus un disque de rupture fait maison. C'est un disque dont l'épaisseur est calibré de maniére à ce qu'il rompe lorsque la pression atteind une certaine valeur.
Dans les deux cas, je me retrouve face à une relation entre force appliquée et épaisseur du matériaux

[mécano41]

Bonjour,

Je n'ai pas l'expérience des appareils à pression mais je vais te donner ce que j'ai et le peu que je sais. Pour le calcul d'un fond encastré, j'ai les formules suivantes :

Contrainte maxi (à la lisière fond/cylindre) :



Flèche maxi (au centre du fond) :

avec

avec :

q = charge unitaire sur le fond (pression)
r = rayon du fond
e = épaisseur du fond
E = module d'Young
µ = coefficient de Poisson (0,3 pour acier)

Attention à un point : l'encastrement produit un moment tout le long de la lisière. Ce moment est à prendre en compte dans le calcul du tube à la jonction tube fond. Si par exemple, tu utilises une bride standard, soudée sur le tube et sur laquelle le fond est boulonné, tu verras que cette bride comporte un collet dont l'épaisseur est plus importante côté bride que côté tube (là, l'épaisseur est celle du tube). Ce n'est pas pour faire beau mais pour la raison évoquée plus haut. Je crois qu'il serait judicieux de consulter le code des appareils à pression CODAP (ou son remplaçant s'il n'est plus d'actualité) car je sais qu'il existe des tas de règles à appliquer pour être aux normes. Ne pas oublier non plus que les appareils a pression doivent être qualifiés par un organisme agréé (je crois qu'il y a un produit pression.volume au-dessous duquel ce n'est pas nécessaire). Renseigne-toi bien, en tout cas.

Autre point : le disque de rupture. Il s'agit, je suppose d'un dispositif de sécurité. Là, je ne bricolerais pas. Il existe dans le commerce des disques de rupture standards qui ont été calculés et surtout testés. De plus, ces disques sont construits dans le matérau adéquat (par exemple le graphite, qui présente une rupture brusque permet donc d'obtenir une bonne précision)

Cordialement

[mécano41]

Il y a des disques de rupture ici, mais ce n'est qu'un exemple :

http://www.directindustry.fr/prod/do...181-62205.html

[invite8b22dbb5]

merci mecano pour ces réponses.
J'ai utilisé le nom de disque de rupture pour illustrer. Pour nos besoins, on fabriquera ces pseudo disques.
Il n'y a pas de bride, le fond est vissé à l'intérieur du tube.

[mécano41]

Si c'est vissé, on ne peut considérer un encastrement. Je te donne à tout hasard les formules pour une plaque, uniformément chargée comme précédemment, mais appuyée sur son pourtour :







avec la même légende qu'au message #6.

Il faut savoir que ce calcul restera très approximatif et qu'il peut se passer des choses au niveau du filetage car ce n'est pas un appui plan sans contrainte (surtout si le filet est plutôt bien ajusté). Il y aura également une contrainte supplémentaire due à la forme conique du filet (en poussant sur le bouchon, on tend à évaser le tube)... Pense aussi que, dans le tube, la contrainte au fond du filet peut être de 2,5 à 3 fois plus forte que celle que tu auras calculée en extension pure pour l'épaisseur à fond de filet, ceci en raison des concentrations de contraintes... plus tout ce que je ne vois pas...

Peut-être faudrait-il faire appel à quelqu'un pouvant te faire ça au moyen d'un logiciel de calcul par éléments finis, mais il faudra lui donner toutes les dimensions exactes.


Cordialement

[invite8b22dbb5]

merci pour cette aide, tout le montage sera réalisé en bureau d'étude. Mais je voulais par avance estimer ce qu'il y avait à faire : DOis-je modifier le montage actuel? dans quelles mesures, dois-je ne prévoir un nouveau?
Car selon la solution envisagée le temps investi ne sera pas le même. Mon collégue du BE est pas mal occupé et je voulais venir le voir avec des idées plus précises que celles que j'avais.
EN tout cas merci à tous

[mécano41]

Non, pas la peine de modifier maintenant car tout dépend des dimensions et de la valeur de la pression. Il te dira s'il préfère réaliser le système autrement et pourquoi. Donne-lui ton projet et attire son attention sur ce que je t'ai dit mais ensuite, comme c'est son métier, il fera pour le mieux.

Cordialement