Développement de systèmes amortisseurs pour les emballages de transport de matières radioactives

• Auteur / Autrice : Céline Vinot
• Direction : Camille Gontier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 2001
• Etablissement(s) : Tours

Mots clés

Mots clés contrôlés

Substances radioactives -- Transport

Emballage

Substances radioactives

Résumé

L'objet de cette étude est le développement de nouveaux systèmes amortisseurs pour les emballages de transport des matières radioactives. La fonction de ces systèmes est de reprendre les efforts en cas de chocs afin de conserver l'intégrité de la structure et de son contenu. Ce travail présente les deux aspects suivants : -caractérisation expérimentale -modélisation des systèmes. Deux matériaux ont été retenus pour cette étude : les sphères creuses en aluminium et la mousse phénolique. Les différents essais de caractérisation effectués sur la mousse ont montré que : -le matériau présentait de bonne capacité d'amortissement -la contrainte issue des essais de compression simples est fonction de la densité, de la température et de la chimie de la mousse. En parallèle nous avons développé un modèle afin de permettre la représentation du comportement des mousses à l'aide d'un code de calcul. Nous avons retenu un modèle base sur le modèle de cam clay. Les équations modifiées et simplifiées ont permis d'aboutir à un modèle qui rend correctement le comportement en compression de la mousse. Suite à ces résultats, nous avons implanté le modèle dans le code de calcul ls-dyna3d. Nous avons validé le modèle par simulation des essais de compression simple et de l'essai de chute de 9. La concordance des résultats expérimentaux (essais de compression et de chute) et numériques valide l'utilisation du modèle pour représenter le comportement de la mousse. Les différents essais sur les sphères creuses en aluminium ont abouti à l'optimisation des dimensions de la sphère unitaire, ceci afin d'obtenir le meilleur rapport épaisseur diamètre et amortissement. Au vu des bons résultats des essais de compression, nous avons choisi d'effectuer un essai réglementaire (chute de 9 mètres) sur deux types de systèmes amortisseurs. Ces essais ont permis de quantifier le gain de décélération de ces systèmes par rapport aux systèmes existants. Le gain maximum est de 70% pour le système à base de sphères creuses.