Chargement mécanique
Canalisations en composites - Étude du perlage

Selon sa position dans le système de canalisations, les moyens d’accrochage, la température, l’utilisation irrégulière ou cyclique qui en est faite, un tube peut subir des efforts de pression interne ou externe, de flexion, de traction ou de compression et de torsion. Il peut également flamber, subir des chocs et des vibrations. Aucune étude ne reprend l’ensemble de ces modes de chargements pour évaluer leur influence sur le perlage.

Le chargement mécanique principal d’un tube est la pression interne. Comme précisé précédemment (cf. § 3.3), ce chargement conduit à un état de contrainte biaxial dans le stratifié composite, variable selon les conditions imposées aux extrémités. Pour aller plus loin dans cette voie, plusieurs auteurs [18] [19] ont cherché à déterminer des enveloppes de perlage ou de rupture en fonction du mode de chargement biaxial. Soden et al. [18], utilisant des tubes minces de 1 mm d’épaisseur, ont fait varier le rapport σ_c /σ_a de 4/–1 à 10/1. Les cas de pression, compression et traction unixiales ont également été testés. La figure 8 présente leurs résultats. La différence entre pression de perlage et pression d’éclatement est maximale pour les chargements compris entre 1,5/1 et 3/1, qui sont les cas les plus fréquents d’utilisation. Cependant, les valeurs les plus élevées de contraintes circonférentielle et axiale sont obtenues pour ces chargements. Les ruptures par perlage se sont produites par apparition de gouttelettes pour les rapports 0/1 à 3/1 et par jets pour les rapports 3,5/1 à 5,5/1. Pour les rapports supérieurs (10/1 à 18/–1), des délaminages importants sont apparus avant le perlage par jets. Pour certains cas comportant de la compression (4/–1 à 0/–1), les ruptures initiales semblent résulter à la fois de flambage et de rupture de la matrice par cisaillement. Il est intéressant de noter que les tubes peuvent admettre des contraintes supérieures pour un rapport de chargement de 3,3/1 plutôt...