Etude et optimisation expérimentale et numérique de la réparation des entailles sur des plaques en polyéthylène haute densité par la technique du meulage
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Date
2011
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Université Mouloud Mammeri Tizi-Ouzou
Abstract
Les travaux présentés dans ce mémoire ont été consacrés, dans le premier
chapitre à présenter d’une manière globale le monde des fissures et leurs réparations
sur différents types de matériaux , la multitude de paramètres dont il faut tenir compte
notamment le type du matériau constituant la structure, ses conditions de service pour
les matériaux métalliques qui le plus souvent exige une réparation par soudure ce qui
nécessite pour l’opérateur d’avoir de bonne notion de métallurgie. Une bonne
évaluation du type de fissure et son origine conduit au choix d’une méthode de
réparation rentable en termes de coût et d’efficacité. En plus des patchs et des colles,
réparer des fissures et en voie de devenir le travail du matériau lui-même par la mise
en oeuvre de matériaux susceptible de se réparer eux même par le principe de la chimie
supramoléculaire, qui exploite les caractéristiques des liaisons physique dans les
matériaux plastiques.
Dans le deuxième chapitre l’idée est portée sur les différents modes
d’endommagement des pipes selon les matériaux les constituants, exemple de la
corrosion pour les tubes en aciers, les éraflures, écorchures et inclusions pour les
plastiques, particulièrement le PEHD. Les méthodes de réparation lesquelles traitent
dans l’ensemble de la réparation des tubes en acier. Quant aux tubes en PEHD
considérés comme étant des tubes infaillibles sont utilisés pour compléter une des
techniques de remplacement des canalisations sans effectuer de grands travaux
d’excavation.
La vulnérabilité des tubes PEHD aux défauts sus cités étant prouvée une
problématique est soulevée : peut-on éliminer la singularité des contraintes présentent
sur les tubes PEHD par la technique de meulage ?
La réponse à cette question débute avec le chapitre trois qui fait une présentation du
polyéthylène, son mode d’élaboration, l’influence de son taux de cristallinité sur son
comportement mécanique et son comportement à l’entaille
La réparation des fissures modification géométrique et les outils fournis par la
mécanique de la rupture pour analyser l’effet de la géométrie de l’entaille sur la
répartition des contraintes en fond de celle –ci.
Conclusion général
-114-
L’étude menée dans le chapitre quatre a révélé que le comportement des éprouvettes
en PEHD en traction est influencé par la profondeur de l’entaille et le rayon de
celle-ci. Les résultats mettent en évidence une diminution de la charge maximale au
fur et à mesure que la profondeur de l’entaille augmente elle est passée de 5.78 KN
pour une éprouvette saine à 2.53 KN pour a= 25 mm.
à répertorier les différentes méthodes de réparation des structures présentant
une discontinuité géométrique sur leurs surfaces comme dans leurs volumes. Et à
l’étude de la réparation des fissures, par la technique de meulage de ces dernières,
fréquemment utilisée pour augmenter la durée de vie de ces structures.
L’influence de cette méthode de réparation sur le polyéthylène haute densité a
été étudiée par une analyse expérimentale et modélisation numérique. Par ces deux
approches on a constaté que la réparation par modification géométrique des
dimensions de l’entaille, a une influence positive sur le comportement mécanique du
matériau étudié.
En effet, le meulage réalisé sur les plaques entaillées en polyéthylène haute
densité et la variation du rayon de courbure introduit pour le modèle de simulation,
conduisent à une diminution du phénomène de concentration de contrainte au fond du
défaut, et à la restitution d’une partie des performances du PEHD.
Dans cette étude, l’ensemble « entaille + rayon de réparation » a été considérer
comme étant une entaille semi-elliptique ce qui introduit un changement dans la façon
de considérer les effets de la réparation :
Evaluation du facteur de concentration de contrainte élastique Kt par la
méthode d’Inglis, la méthode de Creager & Paris.
Les résultats numériques ont été comparés aux résultats expérimentaux,
globalement les deux approches nous fournissent des valeurs de et
,
respectivement voisinent [0.21-0.22] pour lesquelles la réparation par meulage est
optimale.
Description
135 f. : ill. ; 30 cm. (+ CD-Rom)
Keywords
Plaque, Meulage, Plaque: polyéthylène
Citation
Science des matériaux