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Calcul d'épaisseur d'un Tube



  1. #1
    SitouMI

    Calcul d'épaisseur d'un Tube

    Bonjour à tous.

    J'aurais besoin de votre aide précieuse pour m'éclairer sur les calculs d'épaisseur en fonction de la pression interne d'un tube.

    Je vous explique mon problème. Je dois calculer l'épaisseur minimale admissible dans un tube en Plexiglas de 6m de longueur. Le tube est scindé en 4 parties de 1,50m chacune. Le tube a un diamètre interne de 20 cm.

    J'ai pensé faire un Bernoulli appliqué à l'intérieure du tube. Sachant que le liquide utilisé est de l'eau et que le haut du tube est la pression atmosphérique.Avec ça j'ai réussi à calculer la pression interne du tube. Le problème vient ensuite en fait. En fait j'ai trouvé une formule qui pourrait m'aider à calculer l'épaisseur mais il me manque une donnée: σ = la contrainte hydrostatique à long terme. Je ne sais pas du tout comment trouver cette valeur.

    En clair, j'ai besoin de pouvoir déterminer l'épaisseur minimale d'un tube soumis à une pression à une pression mais sachant que je connais seulement les dimensions du tube, la pression interne mais qu'il me manque la contrainte hydrostatique.

    Merci d'avance pour vos réponse et n'oubliez pas que tout aide est bonne à prendre.

    -----

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  3. #2
    Jaunin

    Re : Calcul d'épaisseur d'un Tube

    Bonjour, SitouMI,
    Bienvenu sur le forum de Futura-Sciences.
    Je n'ai pas encore vu votre pièce jointe, mais votre tube est vertical ?
    Cordialement.
    Jaunin__

  4. #3
    SitouMI

    Re : Calcul d'épaisseur d'un Tube

    Tout d'abord merci pour votre réponse.

    Oui la colonne est bien vertical.

    Cordialement

  5. #4
    Enthalpy

    Re : Calcul d'épaisseur d'un Tube

    La contrainte sigma doit être nettement inférieure à la limite élastique en traction du matériau, sachant que :

    - Le plexiglas est du PMMA (polyméthacrylate de méthyle), tu peux googler "limite élastique" ; espère quelque chose comme 50 à 100MPa ;
    - On n'impose de performance minimum aux plastiques, et la limite élastique varie entre les fabricants et la spécialité, donc il te faut la doc du matériau précis que tu utiliseras ;
    - Si la pression doit rester quelques jours, il te faut la limite de fluage, plus difficile à trouver, et nettement moindre que la limite élastique qui est mesurée sur une durée faible ;
    - Tu dois prendre des marges !
    - La forme du tube (extrémités, trous de vis...) peut concentrer les contraintes, ce à quoi le plexiglas, matériau fragile, résiste mal.

    Si tu lis l'allemand, le bouquin parfait est Kunststofftabellen de Karlowitz. En français, hormis Internet, tu as les techniques de l'ingénieur.

    Cela dit, tu vas trouver une épaisseur requise tellement faible que les sections du commerce te laisseront de la marge.

  6. #5
    Jaunin

    Re : Calcul d'épaisseur d'un Tube

    Bonjour, SitouMI,
    Avez-vous pu trouver les renseignements sur votre plexiglas.
    Je vous joins quelques liens si vous ne les avez pas déjà vus.
    Avez-vous encore un effet de tempétature sur le liquide, c'est de l'eau ou autre chose, le tube de 6 [m] est plein et comment sont fait vos raccord.
    Vous auriez un croquis ?
    Cordialement.
    Jaunin__

    http://forums.futura-sciences.com/te...s-jointes.html

    http://www.plexiglas-shop.com/pdfs/f...S_GS_XT_fr.pdf
    http://www.obraplast.com/caract.htm
    http://www.materialdatacenter.com/ms.../4756c0e8/2125
    http://www.campusplastics.com/campus...AG/66/6e68306e

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    SitouMI

    Re : Calcul d'épaisseur d'un Tube

    Merci à tout les deux pour vos réponses.

    Les caractéristiques du Plexiglas je suis actuellement en train de les regarder de plus près mais à vrai dire je n savais pas trop quoi chercher avant, maintenant si grâce à vous.
    Non le tube ne sera pas soumis à des températures élevées normalement. En fait l'expérience consistera à mesurer et analyser les différentes caractéristiques de deux fluides en contre-courant (de l'eau et du gaz). Pour le tube en fait les extrémités seront certainement métalliques mais c'est pour avoir une idée globale de l'épaisseur que je considère tout le tube en plexiglas.
    Au début j'avais dit que je scinderais le tube en 4 mais après avoir revu l'installation pour que ça soit pratique, je pense plutôt faire 4 tronçons de 1m et un tronçon de 2m. Pour les raccordements, il faut que je vois ça plus précisément pour voir le nombre de vis à mettre et le type de joint que je peux utiliser. Logiquement les extrémités des sections seront plus large pour pouvoir se superposé et que l'on puisse fixé les deux sections avec des vis. Je ne sais pas si vous arrivez à visualiser le système. Pour le moment je n'ai pas d'image ou de dessin mais je travailles dessus, dès que j'ai avancé je vous envoie ce que j'ai fait.

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