Calcul résistance verre pour caisson sous pression

[Angellla]

Bonjour
J’ai besoin de réaliser un caisson étanche capable de résister à une profondeur de 40 ou 50m.
Une des faces du caisson sera transparente.
Je préfère utiliser le minimum d’épaisseur possible, et là je ne sais pas trop quoi choisir, du verre (quel type car il y en a beaucoup) ou du polycarbonate.
D’un autre côté, selon le choix du matériau, comment déterminer l’épaisseur nécessaire, je suis tombé sur une formule dans un forum de plongée, or celle-ci nécessite le rayon de la vitre je comprends par-là que la formule est adaptée à une vitre circulaire, ce qui est peut être la meilleure forme pour répartir la pression, or moi ma vitre est rectangulaire (21cm X 11cm) dans ce cas comment je peux calculer l’épaisseur nécessaire ?
Autre question, le coefficient de sécurité, c’est préconisé de prendre un coefficient de 2, je ne sais pas à quoi cela correspond-il, mais je me demande à quel point je peux baisser ce coefficient ? Sachant que le caisson que je vais réaliser n’entre pas dans un quelconque équipement nécessaire a un plongeur (donc je peux prendre un peu de risque et baisser le coeff de sécurité ?)
La formule en question :

http://www.plongeur.com/forums/print...?t=23563&pp=40

Est-ce que quelqu’un ici saurais utiliser un logiciel de calcul de résistance de matériaux pour m’aider à dimensionner la vitre. (au pif je dirais pas plus de 5 a 6mm d’épaisseur, quitte a baisser un peu la valeur de profondeur annoncée plus haut, le coeff de sécurité.

Merci
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[Jaunin]

Bonjour, Angella,
Faite une recherche avec Saint Gobain pour les plaques de verre ou sur le forum il y a déjà eu des discussions sur des planchers de verre.
Avez vous un croquis de votre caisson.
Cordialement.
Jaunin__

Par exemples:

http://www.rudyv.be/Aquarium/RVRT/Verre%20calcul.pdf

http://www.doc4net.fr/doc/2942075934945

http://www.confederationconstruction...siondeleau.pdf

http://www.glassolutions.fr/sites/de...emento_web.pdf

[Angellla]

Bonsoir ,
J’ai utilisé la formule (2) 2éme page du 3éme lien et j’ai trouvé que pour 50m (soit 5 bars) il faut un vitrage de 7.82mm.
Mais il est écrit qu’il faut prendre un coefficient pour le verre = 6 N/mm², or je ne sais pas a quoi correspond cette valeur et à quel type de verre, si c’est du verre standard, alors je pourrais envisager l’utilisation d’un autre type de verre (trempé par exemple) si il possède un meilleur coeff de contrainte ce qui me permettrais de baisser de quelques mm la valeur trouvée.
Cette formule est utilisée pour les aquariums, soit un niveau d’eau relativement faible, reste t’elle valide pour de très hautes colonnes d’eau ?
Et qu’en est -il pour le polycarbonate ? je suppose que le calcul reste valide il n y a que le coeff de contrainte qui doit changer ?

[Jaunin]

Donc avec ce lien et la formule j'arrive à une épaisseur de verre de 25 [mm] ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Jaunin]

Encore quelques liens sur le sujet.

http://forums.futura-sciences.com/ph...-pression.html

http://forums.futura-sciences.com/ph...dre-verre.html

[Jaunin]

Pourriez vous joindre une coupe de votre vitre afin de nous montrer "la partie creuse de la vitre" et l'ensemble du vitrage dans son cadre.

[Bluedeep]

Bonjour

J’ai besoin de réaliser un caisson étanche capable de résister à une profondeur de 40 ou 50m.
Une des faces du caisson sera transparente.
Je préfère utiliser le minimum d’épaisseur possible, et là je ne sais pas trop quoi choisir, du verre (quel type car il y en a beaucoup) ou du polycarbonate.

Le problème avec le verre est le risque d'implosion en cas de choc; le polycarbonate est plus résistant de ce point de vue.
Concernant la formule empirique trouvée sur p.com, vous pouvez trrès bien l'utiliser en prenant comme diamétre la diagonale de votre fenêtre de 21x11 (ça fera même une petite marge supplémentaire).

Je viens de regarder l'épaisseur du hublot d'un de mes caissons (un Hugyfot que j'utilise pour mon reflex) : elle est d'environ 8mm (mais j'ignore la matière utilisée : une forme de polycarbonate visiblement), mais ce caisson a une MOD de 150m.

[Angellla]

Bonjour
25 mm ? Ai-je raté quelque chose ?
E= béta . a .racine carré (P/sigma)
Longeure : 220mm
Largeur : 110mm (= a)
Daprès le tableau béta = 0.781
P : 0.05
Sigma = 6
Je trouve 7.8mm
Il est de toute façon évident que je ne vais pas utiliser du verre ordinaire, donc, quel autre type de verre et quel sigma est le mieux adapté ?
Ci-joint une vue en coupe du système, par contre, la gorge qui va accueillir le joint torique est creusée dans le métal du caisson et non dans la vitre. La vitre est d’un seul bloc.
Question toujours posée en ce qui concerne le polycarbonate

[Bluedeep]

Bonjour
25 mm ? Ai-je raté quelque chose ?
E= béta . a .racine carré (P/sigma)
Longeure : 220mm
Largeur : 110mm (= a)

Il n'est pas logique d'utiliser la plus petite dimension comme valeur pour 'a'.
La valeure "sure" serait 245.

[LPFR]

Bonjour.
Petit détail : il faut que la cale fasse l’épaisseur du verre plus celui de la feuille de téflon. Si non, vous cassez le verre en serrant le boulon.
Au revoir.

[Bluedeep]

Ci-joint une vue en coupe du système, par contre, la gorge qui va accueillir le joint torique est creusée dans le métal du caisson et non dans la vitre. La vitre est d’un seul bloc.

Donc l'étanchéité ne sera assurée que par l'écrasement du joint torique sur la vitre ?
Il me semble que dans ce cas (pas de gorge sur la vitre) les joints utilisés sont d'habitude plutôt de section carrée (mais je peux me tromper).

[Bluedeep]

Il est de toute façon évident que je ne vais pas utiliser du verre ordinaire, donc, quel autre type de verre et quel sigma est le mieux adapté ?

Les hublots de prise de vue sont en général en polycarbonate; mais il est vrai qu'ils sont sphériques et que ca doit être plus facile d'utiliser de l'acrylique dans ce cas; pour les hublots plats, à vrai dire, je n'en sais rien.
Le fait est que le polycarbonate présente un avantage net en cas de choc.

[Jaunin]

Dans votre formule si vous mettez tout en [mm] P=5 [bar] soit 0.5 [N/mm^2].
Avec 0.05 [N/mm^2] soit 0.5 [bar] vous avez bien 7.842 [mm]

[Angellla]

ok j'ai utilisé la formule qui me convertit les bar en daN/mm², dans ce cas, je suis très loins du compte, je dois revoir tout mon système avec équilibre des pressions par de l'air comprimé ou du CO2

[Angellla]

Soit la formule est très pessimiste soit elle n'est pas adaptée a mon cas, en tous cas, je viens de refaire le calcul pour voir combien de profondeur peut tenir ma plaque de verre de 5mm et je trouve 2m, je suis très loin de ce que j’imaginais, tout mon système est a revoir a moins qu’un autre type de verre viendrais résoudre le problème (du moins partiellement)
La question est toujours posée pour les autres types de verre et le polycarbonate

[Jaunin]

Pour la gorge de votre joint, il va falloir tenir compte de la force de serrage de vos écrous ainsi que de la pression, car vous avez une belle amorce de rupture dans votre cadre support.

[Angellla]

Bonsoir ,
sur le schéma la plaque inox qui accueille le joint fait 3mm, mais dans la réalité elle fera 5mm, avec une gorge de 2.5 a 2.8mm ca me laisse 2mm de tôle. de toute façon le système est revoir je ne pensais pas le verre aussi fragile et dans un equilibre de pression plus besoin de serrer un joint et de tout cet usinage je pense utiliser un simple joint a pâte et 4 vis, du moment que c'est étanche dans la baignoire ça le restera a 1000m :/

[Jaunin]

Les grands aquariums sont fait en matière acrylique

http://www.acryluma.ch/fr/tableaux-d...es-plastiques/

[wizard500]

Bonjour, pour répondre à la question des différents types de verre.
Il existe les verres organiques qui sont définis comme : polymères thermoplastiques amorphes. Nous pouvons cité le polycabonate ( PC) , le PMMA ( plexiglass) ,et Ploystrene (PS). le PMMA est le plus utilisé pour les aquariums géants, car il offre des qualités optiques exceptionnels et résiste très bien à l’environnement extérieur, notamment lors qui il est trempé, sa résistance est de +-70Mpa contre +-60mpa pour le PC et +-40Mpa pour le PS (à température ambiante). Sans oublier qu’il reste facilement usinable une fois trempé.

Il existe le verre minéral, le plus connu et le verre sodocalcique. Il est plus résistant que les verre organique, après une trempe il peut atteindre 200MPa, mais il reste très peu déformable et donc très fragile, sans oublie qu’après une trempe , il impossible de percer ou de gruger sans provoquer une propagation de fissure ( exp : par-briser de voiture ( bien que c’est du verre feuilleté)).
j’espère que ces informations te seront utiles.

[Jaunin]

Bonjour,
Une information sur le verre.
Cordialement.
Jaunin__

https://www.glastroesch.ch/uploads/t...-praxis_fr.pdf

[fabang]

Les précédents calculs supposent que le cadre métallique est indéformable, ce ne sera probablement pas le cas si la surface de tôle est importante, la tôle est beaucoup plus élastique que le verre. La vitre devra encaisser la déformation du cadre. Il serait donc sage de calculer ou d'évaluer la déformation de la tôle et de l'ajouter en contrainte supplémentaire.