Présentation
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NOTE DE L'ÉDITEUR
La norme NF EN 13555 de juin 2014 citée dans cet article a été remplacée par la norme NF EN 13555 (E23-903) Brides et leurs assemblages - Paramètres de joints et procédures d'essai relatives aux règles de calcul des assemblages à brides circulaires avec joint (Révision février 2021)
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN2103 (mars 2021).
La norme NF EN 1591-2 de juillet 2008 citée dans cet article a été remplacée par la norme FD CEN/TR 1591-2 (E86-400-2) : Brides et leurs assemblages - Règles de calcul des assemblages à brides circulaires avec joint - Partie 2 : paramètres de joint (Révision 2020)
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN2006 (Juillet 2020).
RÉSUMÉ
Cet article explicite l'application de la norme EN1591 pour le calcul des assemblages à brides circulaires monoblocs avec joints plats. Les éléments présentés dans cet article sont issus du document CR 13642, étude du CETIM destinée à permettre une meilleure appropriation mécanicienne de la norme ainsi qu’une meilleure connaissance de ses limites et problèmes d’application éventuels. Les équations de la norme et du document CR13642 ont été consolidées à l'aide d'un logiciel de calcul formel.
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Lire l’articleAuteur(s)
-
Hubert LEJEUNE : Ingénieur au Cetim, pôle Technologie de l’étanchéité
-
Hubert MALLARD : Ingénieur au Cetim, pôle Ingénierie des composites
INTRODUCTION
Lien que liée à des développements datant de plus de dix années, la mise en application de la norme EN 1591 pour le calcul des assemblages à brides circulaires avec joint, est encore récente (octobre 2001), et la plupart des industriels hésitent à l’utiliser dans leurs calculs par manque de confiance. Le manque de cas d’application réels connus, ainsi que la persistance de certains doutes sur la formulation finale des équations, apparaissant dans le texte de la norme, expliquent en partie cette méfiance.
À la demande de sa commission « Chaudronnerie-tuyauterie », le Cetim a repris les équations présentes dans la norme en s’appuyant sur le document CR 13642, afin de permettre une meilleure appropriation mécanicienne de la norme ainsi qu’une meilleure connaissance de ses limites et problèmes d’application éventuels.
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Chargement limite d’une bride complète
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8. Chargement limite des coques
8.1 Coques coniques et sphériques d’épaisseur constante
Les équations 8.1 définissent les variables adimensionnelles d’efforts et de moments utilisées dans les calculs qui suivent. L’équation 8.2 est obtenue à partir de l’équation C.9 de l’annexe C, basée sur l’écriture du critère de Von Mises en négligeant les termes en P/S.
Les équations 8.3 et 8.4 introduisent des changements de variables. On réécrit alors les équations d’équilibre des coques axisymétriques 6.1 à 6.3 sous la forme des équations 8.5 ; 8.6 et 8.7.
Approximation : l’équation 8.8 est obtenue par simplification puis intégration de (8.5 – (cos ϕ + 8.6 sin ϕ ) et de 7.7 en supposant
et en utilisant dr/du = – sin φ (cf. figure 8). L’effort FR intervient comme constante d’intégration déterminée par la condition limite en φ = π /2.
8.9 provient de 8.8 en utilisant la définition de ρ = r /r S (équation 8.3).
Problème d’écriture : dans l’équation (8.3), il manque un point virgule dans la définition de ρ et κ. Il faut donc lire : ρ = r /r S et κ = r S / rk · cos (φ S). L’utilisation ultérieure de ces expressions ne comporte pas d’erreur.
Les équations 8.10 et 8.11 découlent directement de 8.6 et 8.7.
8.12 introduit des changements de variables.
8.13 et 8.14 proviennent des équations 8.9 à 8.11.
Approximation : on suppose que la zone plastique, autour du point de raccordement entre collerette et anneau de bride, est petite. Ceci justifie les équations 8.15 (cf. également la figure 8 du CR 13642).
Approximation : 8.16 reprend l’hypothèse
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