Prévention de la fissuration par fatigue
Base de calcul des enceintes sous pression

1 - Présentation générale

• 1.1 - Fondement du calcul des enceintes sous pression
• 1.2 - Identification des modes mécaniques de ruine
• 1.3 - Choix des matériaux
• 1.4 - Conditions de calcul
• 1.5 - Degrés d’exigence des réglementations
• 1.6 - Catégories de situation

2 - Prévention de la déformation excessive

• 2.1 - Définition du seuil de déformation excessive
  Figure 1 - Repères pour la détermination de la déformation excessive des enceintes et circuits sous pression Figure 2 - Passage du seuil de déformation excessive, avec un acier présentant un plateau de limite d’élasticité Figure 3 - Deux possibilités de détermination du seuil de déformation excessive avec un alliage ne présentant pas de plateau de limite d’élasticité
• 2.2 - Dimensionnement des zones de discontinuité majeure de forme
• 2.3 - Contraintes de membrane et de flexion de l’analyse élastique
  Figure 4 - État de dimensionnement idéal d’une zone de jonction par rapport aux corps qui s’y raccordent Figure 5 - Distribution de contrainte dans un élément de coque Figure 6 - Distribution de contrainte dans la section circonférentielle d’un tube
• 2.4 - Vérification des marges vis‐à‐vis de la déformation excessive
  Figure 7 - Modèle de comportement rigide plastique Figure 8 - Conditions limites d’une plaque (a) et d’un tube (b) soumis à un effort de traction et à un moment, et expression simplifiée des codes ASME III et RCC‐M

3 - Prévention de l’instabilité plastique

• 3.1 - Phénomène d’instabilité plastique
  Figure 9 - Passage du seuil d’instabilité plastique pour une enceinte sous pression Figure 10 - Phénomène de bombement accompagnant la striction après passage de la pression maximale
• 3.2 - Capacité de consolidation des métaux et alliages
• 3.3 - Expression de la pression d’instabilité plastique
• 3.4 - Influence des fonds et des piquages

4 - Prévention du flambage

• 4.1 - Termes des équations de calcul de la résistance au flambage
• 4.2 - Mécanisme du flambage
  Figure 11 - Schéma d’un tube soumis à une pression externe Figure 12 - Schéma d’un renfort soumis à une pression externe Figure 13 - Constitution d’une enceinte soumise à la pression externe, renforcée par des anneaux internes Figure 14 - Mécanisme de flambage d’un tube homogène sous l’effet de la pression externe Figure 15 - Mécanisme de flambage d’une enceinte renforcée, soumise à l’action de l’effet de fond de la pression externe
• 4.3 - Diagramme de calcul de la résistance au flambage
  Figure 16 - Relation entre l’effort f de compression et l’amplitude de l’ondulation du mécanisme de flambage Figure 17 - Diagramme de comportement au flambage en fonction de l’élancement L /h ou du défaut d’alignement

5 - Adaptation plastique

• 5.1 - Origine du phénomène d’adaptation plastique
• 5.2 - Comportement d’un barreau soumis à une élongation répétée
  Figure 18 - Comportement d’un barreau au cours d’un cycle en déformation imposée
• 5.3 - Relation contrainte‐déformation cyclique
• 5.4 - Variation de contrainte équivalente sous chargement multiaxé répété
• 5.5 - Différents états de comportement d’une structure sous sollicitations répétées
  Figure 19 - Relation contrainte‐déformation cyclique, et alternances au cours d’un cycle en état d’accommodation
• 5.6 - Classification des contraintes

6 - Prévention de la déformation progressive

• 6.1 - Conséquences de la déformation progressive
• 6.2 - Protection contre la déformation progressive

7 - Prévention de la fissuration par fatigue

• 7.1 - Caractéristiques de résistance à la fissuration par fatigue
  Figure 20 - Relation d’endurance en fatigue oligocyclique
• 7.2 - Circonstances et prévention de la fissuration par fatigue
• 7.3 - Calcul de la résistance à la fatigue

8 - Protection vis-à-vis du fluage

• 8.1 - Phénomène de fluage
  Figure 21 - Essai de fluage à charge imposée Figure 22 - Essai de relaxation en fluage, à déformation imposée Figure 23 - Courbes isochrones de déformation de fluage pour un temps d’essai fixé Figure 24 - Contrainte pour atteindre une déformation fixée (interprétation des essais à charge imposée)
• 8.2 - Principes de la prévention du dommage de fluage
  Figure 25 - Contrainte de rupture en fluage (interprétation des essais à charge imposée) Figure 26 - Cycle de déformation répétée comportant un maintien en température à la déformation maximale avec relaxation de fluage

9 - Protection vis-à-vis de la rupture brutale

10 - Conclusion