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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)
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Hubert LEJEUNE : Ingénieur au Cetim, pôle Technologie de l’étanchéité
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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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Élasticité de la bride complète
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6. Élasticité des coques axisymétriques
Les notations pour le calcul des coques axisymétriques sont décrites (figure 12).
6.1 Coques coniques et sphériques avec épaisseur de paroi uniforme
Les équations d’équilibre 6.1 ; 6.2 et 6.3 sont cohérentes, en notant que les φ ne sont pas déterminées de la même manière dans le CR 13642 et dans la théorie des plaques et coques de Timoshenko par exemple. De plus, l’axe radial est inversé (orienté vers l’intérieur de la coque dans le cas de Timoshenko et vers l’extérieur dans notre cas) ; les trièdres sont toutefois directs dans les deux cas.
On a alors :
Approximation : l’effort tranchant Q u est négligé devant les efforts de membrane dans l’équation 6.1 pour obtenir l’équation 6.9. Cette simplification est courante, du fait qu’il y a peu de variation du moment de flexion et de l’effort de membrane.
Les relations d’élasticité 6.4 ; 6.5 ; 6.6 et 6.7 sont elles aussi issues de la littérature traitant des coques.
Approximation : les déplacements tangentiels et leurs dérivées sont négligés devant les déplacements radiaux dans le calcul des moments (équations 6.6 et 6.7).
En substituant les relations d’élasticité dans les équations 6.9 et 6.10 on obtient un système de deux équations différentielles couplées en W et U.
L’équation 6.3 permet de déterminer l’expression 6.8 de l’effort tranchant Q u .
L’équation 6.10 est obtenue en dérivant 6.3 et en y injectant l’expression de ( r · Q u) donnée par 6.2.
Problème d’écriture : dans 6.10 le terme en (sin φ · M vv) a été remplacé par (sin φ · M vv).
Approximation :...
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