Flexion plane du tuyau coudé et endommagement sous séisme

In-plane bending of curved pipes and deismically induced damage

• Auteur / Autrice : Djaffar Boussaa
• Direction : Ky Dang Van
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1992
• Etablissement(s) : Marne-la-vallée, ENPC
• Jury : Président / Présidente : Bernard Halphen
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : A Chaker, P. Labbe, Claude Surry
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Huy Duong Bui, A Millard

Mots clés

Mots clés contrôlés

Processus stochastiques

Fatigue

Pression

Tuyauterie

Matériaux

Mots clés libres

Coude tuyau

Flexion

Grand déplacement

Action séisme

Rochet

Résumé

Des expériences récentes ont montré que le mode de ruine potentiel des tuyauteries pressurisées sous forte sollicitation dynamique d'origine sismique est l'interaction fatigue-rochet. Le présent travail traite de quelques problèmes issus d'une tentative d'interprétation de celles de ces expériences consacrées aux coudes. Trois aspects prédominent en dictent la division de l'exposé : le comportement du coude, le rochet sismique, et l'interaction de celui-ci avec la fatigue. Précédée par un chapitre d'introduction, la première partie traite du comportement du coude pressurisé en flexion plane en grands déplacements, incluant toutes les non-linéarités (forces suiveuses, plasticité, etc). Une formulation originale et le traitement numérique associé, fondé sur la méthode des éléments finis, sont développés. Le problème de la flexion est réduit à une analyse de type axisymétrique augmentée d'un degré de liberté. Tous les termes additionnels de rigidité et de chargement extérieur sont explicités, et des méthodes numériques adaptées proposées. La seconde partie traite, sur un cas d'école, du problème de l'estimation du rochet sous sollicitation sismique dans le cadre de la théorie des vibrations stochastiques non-linéaires. Les acquis sur la statistique de la réponse d'un oscillateur élastoplastique à un bruit blanc sont mis à profit pour obtenir une approximation de l'espérance de l'augmentation du rayon d'un tuyau droit pressurisé sous sollicitation sismique en torsion, modélisée comme un processus de kanai-tajimi. La dernière partie est consacrée à une proposition de méthodologie d'estimation du dommage de fatigue-rochet, et à son application à l'interprétation en termes de durée de vie, de quelques-unes des expériences sus-mentionnées. Cette méthodologie repose sur un traitement adéquat des signaux, quelques résultats de mécanique aléatoire sur les processus à bande étroite, et sur les critères de fatigue, récents et anciens