L’exemple suivant nous permet d’illustrer les explications de l’article.
Le tuyau est considéré comme fermé des deux côtés. Ainsi, la pression est appliquée perpendiculaire à l’« aire de surface de la plaque de revêtement » interne.
Les forces résultantes doivent être absorbées par la paroi de tuyau. Ceci résulte d’une contrainte longitudinale pouvant être calculée comme suit :
où
ri, re = rayons intérieur et extérieur
Autrement, la pression interne agit perpendiculaire à l’aire de surface de la paroi de voile. Ceci résulte de contraintes tangentielles et radiales pouvant être déterminées par les formules suivantes :
où
r = rayon aux limites ri r re
Il est alors évident que les contraintes dépendent du rayon r considéré. L’autre conclusion est que ces contraintes sont réparties de manière non-uniforme sur la section. Toutefois, s’il s’agit de tuyaux à parois minces (diamètre extérieur/intérieur Les contraintes tangentielles et radiales sont alors les suivantes :
En entrant les valeurs initiales pour les paramètres, nous obtenons les contraintes suivantes :
Le changement de la longueur de tuyau résulte également de la pression interne. En général, la modification de la longueur est égale au produit de la longueur et de la déformation epsilon :
ΔL = L ∙ ε
La déformation du tuyau résulte des trois contraintes calculées au-dessus :
Ainsi, la modification de longueur est la suivante :
ΔL = 10 000 mm 3 10 -5 = 0,3 mm
Les résultats, calculés à la main dans cet article, peuvent être reproduits dans RFEM (déformation) ou dans les modules pour le calcul de l’acier (contraintes).
Pour la détermination des déformations, il est important d’activer l’effet Bourdon dans les paramètres globaux de calcul de RFEM. Si vous souhaitez ne pas considérer ni les contraintes axiales des tuyaux, ni l’allongement des coudes, utilisez le module additionnel RF-PIPING.
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