Transcript Cours 4
L Détail des 3h½ qui suivent Tome 1 Volume B : règles générales Fluage négligeable ½ h Dommages de type P (instantanés ½ h , différés ½ h) Dommages de type S Déformation Progressive ½ h Fatigue ½ h Fatigue-Fluage ½ h Tome 1 Volume Z : Annexe A3 matériaux, A9 joints soudés ½ h « Règles de dimensionnement, codification (RCC-MRx, RCC-M) » Formation MAPE Expertise, Arts et Métiers/ParisTech 3ème année, novembre 2012 1 L Tome 1, Volume B, Règles générales • Fatigue Rappels sur la fatigue (hors code) Généralités ► Voir l’introduction en préalable des règles (dommages de type S) ► Endommagement (généralement) s’amorçant en surface dû aux chargements cycliques ► On prend en compte toutes les variations de contrainte Pour les composants des réacteurs nucléaires ► Dans les codes on cherche à calculer une variation de déformation mécanique réelle en fonction des variations de contraintes calculées élastiquement ► C’est la température maximale (en surface) qui intervient « Règles de dimensionnement, codification (RCC-MRx, RCC-M) » Formation MAPE Expertise, Arts et Métiers/ParisTech 3ème année, novembre 2012 2 Tome 1, Volume B, Règles générales L • Fatigue (RCC-MR) Description des options principales si Fluage négligeable RB 3261.12 ►Pour tous les cycles réalistes entres les SF1 (niveau A), il faut que: VA A n 1 N f ( tot ) ►n nombre de cycles entre deux situations données ►Nf nombre de cycles admissibles pour la variation de déformation totale. Déterminé sur courbe de fatigue Annexe A3 « Règles de dimensionnement, codification (RCC-MRx, RCC-M) » Formation MAPE Expertise, Arts et Métiers/ParisTech 3ème année, novembre 2012 3 Tome 1, Volume B, Règles générales L • Fatigue (RCC-MR) si Fluage négligeable RB 3261.12 ►Calcul de tot 1 2 3 4 1 2 el 1. On connaît : el 1 2 1 el 3 E 1 3 2 v 3 2. On calcule la contribution (P 0.67P ) due à la variation des contraintes primaires (négligeable en général) m b 2 3. On calcule l’amplification due à la plasticité (Neuber) 3 « Règles de dimensionnement, codification (RCC-MRx, RCC-M) » Formation MAPE Expertise, Arts et Métiers/ParisTech 3ème année, novembre 2012 4 L Tome 1, Volume B, Règles générales ► Détails pour les calculs des variations de déformation Courbe de consolidation cyclique (élastique+plastique) t 2 1 v 0.01 v 3 E K 1 m On peut montrer que 1 ( Pm 0.67Pb ) m 2 0.01 K On définit K par On montre que 3 (K 1)(1 2 ) K el v Et pour déterminer la variation de contrainte vraie (2=0 ) el 2 1 2 1 el v 0.01 v 3 E v 3 E K 1 m « Règles de dimensionnement, codification (RCC-MRx, RCC-M) » Formation MAPE Expertise, Arts et Métiers/ParisTech 3ème année, novembre 2012 5 L Tome 1, Volume B, Règles générales ► Détails pour les calculs des variations de déformation (suite) Détermination du terme correction de plasticité dans le calcul de x3 l’équivalent 4 En surface e1 el1 el 2 E E ~1 el3 0 e2 el 2 el1 E E ( el1 el 2 ) e3 E 1 2 1 el 3 E Ceci est le calcul en élastique. Qu’est-ce que cela donne en plasticité? « Règles de dimensionnement, codification (RCC-MRx, RCC-M) » Formation MAPE Expertise, Arts et Métiers/ParisTech 3ème année, novembre 2012 6 L Tome 1, Volume B, Règles générales ► Détails pour les calculs des variations de déformation (suite) Détermination du terme correction de plasticité dans le calcul de x3 l’équivalent 4 v p 0.01 K En surface 1 m v3 0 p ev1 v1 v 2 v1 v 2 E E 2 J ( v ) ~v ev 2 v 2 v1 E p v 2 v1 E 2 J ( v ) ( v1 v 2 ) v1 v 2 p ev 3 E 2 J ( v ) Il existe s et Es tels que ev1 v1 s v 2 Es Es ~ v ev 2 v 2 s v1 Es Es s ( v1 v 2 ) ev 3 Es v 2 1 s v 3 Es « Règles de dimensionnement, codification (RCC-MRx, RCC-M) » Formation MAPE Expertise, Arts et Métiers/ParisTech 3ème année, novembre 2012 7 L Tome 1, Volume B, Règles générales ► Détails pour les calculs des variations de déformation (fin) Détermination du terme correction de plasticité dans le calcul de l’équivalent 4 Définition de s et Es 1 1 p Es E J ( v ) s Es E 1 p 2 J ( v ) Quel est le problème ? Même si e1=ev1 et e2=ev2, 1 v On introduit donc K et 4 tels que v 1 4 K 1 On trouve K v E 1 s v 1 Es 1 el K dépend de la multiaxialité des contraintes Il faut faire une hypothèse supplémentaire pour le déterminer Si de plus e1=ev1, e2=ev2, et e1=e2 alors K 1 s 1 1 1 s « Règles de dimensionnement, codification (RCC-MRx, RCC-M) » Formation MAPE Expertise, Arts et Métiers/ParisTech 3ème année, novembre 2012 8 Tome 1, Volume B, Règles générales L • Fatigue (Remarques RCC-M) Analyse de fatigue RB 3234.5 On calcule une amplitude de contrainte alternée Salt à partir des contraintes totales On utilise une courbe de fatigue en amplitude de contrainte Taux d’usage identique à celui du RCC-MR et doit être inférieur à 1 « Règles de dimensionnement, codification (RCC-MRx, RCC-M) » Formation MAPE Expertise, Arts et Métiers/ParisTech 3ème année, novembre 2012 9 L Tome 1, Volume B, Règles générales • Fatigue (application) « Règles de dimensionnement, codification (RCC-MRx, RCC-M) » Formation MAPE Expertise, Arts et Métiers/ParisTech 3ème année, novembre 2012 10 L Tome 1, Volume B, Règles générales • Fatigue-Fluage Quelques caractéristiques (hors code) Généralités ► Voir l’introduction en préalable des règles (dommages de type S) ► Endommagement susceptible d’accélérer l’amorçage des fissures de fatigue ► On prend en compte toutes les variations de contrainte Pour les composants des réacteurs nucléaires ► On modifie le dommage de fatigue, et on lui ajoute le dommage de fluage ► C’est la température maximale (en surface) qui intervient « Règles de dimensionnement, codification (RCC-MRx, RCC-M) » Formation MAPE Expertise, Arts et Métiers/ParisTech 3ème année, novembre 2012 11 L Tome 1, Volume B, Règles générales • Fatigue-Fluage Description des options principales le Fluage est significatif RB 3262.12 ►Pour tous les cycles réalistes entres les SF1 (niveau A), il faut que les points VA et WA définis par : VA A n N f ( tot f ) t WA A tR ( k 0.9 , ) soient à l’intérieur du diagramme d’interaction ►n nombre de cycles entre deux situations données ►Nf nombre de cycles admissibles pour la variation de déformation totale incluant la déformation de fluage ►t durée de la SF (à redécouper en durées élémentaires) ►tR temps à rupture déterminé sur la courbe Sr_min en divisant la contrainte locale par 0.9 « Règles de dimensionnement, codification (RCC-MRx, RCC-M) » Formation MAPE Expertise, Arts et Métiers/ParisTech 3ème année, novembre 2012 12 L Tome 1, Volume B, Règles générales • Fatigue-Fluage Détails pour le calcul de f 1/ Pour cette déformation on doit connaître la contrainte locale k en début de temps de maintien 2/ Par symétrisation des cycles , on a: k max(Pm 0.67Pb ) Ks v (Pm 0.67Pb ) 3/ On calcule f à partir des lois de fluage en tenant compte d’une éventuelle relaxation sr (0) k dsr E d f dt Cr dt f cycle d f dt dt « Règles de dimensionnement, codification (RCC-MRx, RCC-M) » Formation MAPE Expertise, Arts et Métiers/ParisTech 3ème année, novembre 2012 13 L Tome 1, Volume B, Règles générales • Fatigue-Fluage Diagramme d’interaction (donnée matériau Tome1 Volume Z annexe A3). Exemple 316LN En un lieu donné, pour toute la durée de vie du réacteur et tous les cycles réalistes « Règles de dimensionnement, codification (RCC-MRx, RCC-M) » Formation MAPE Expertise, Arts et Métiers/ParisTech 3ème année, novembre 2012 14 L Tome 1, Volume B, Règles générales • Fatigue-Fluage (application) « Règles de dimensionnement, codification (RCC-MRx, RCC-M) » Formation MAPE Expertise, Arts et Métiers/ParisTech 3ème année, novembre 2012 15 L Tome 1, Volume Z, Annexes A3 • Contient des généralités pour déterminer les contraintes admissibles Sm, St, Sr_min,… • Contient le tableau faisant la liaison entre les STR (Spécifications Techniques de Référence ~ Spécifications d’Approvisionnement), les nuances des alliages, l’état de fourniture, les caractéristiques mécaniques minimales, et le numéro du fascicule à consulter) « Règles de dimensionnement, codification (RCC-MRx, RCC-M) » Formation MAPE Expertise, Arts et Métiers/ParisTech 3ème année, novembre 2012 16 L Tome 1, Volume Z, Annexes A3 • Chaque fascicule de l’annexe A3 est ensuite bâti sur le même modèle (aux manques près) Pour les analyses thermiques et mécaniques « Règles de dimensionnement, codification (RCC-MRx, RCC-M) » Formation MAPE Expertise, Arts et Métiers/ParisTech 3ème année, novembre 2012 17 L Tome 1, Volume Z, Annexes A3 Pour les analyses mécaniques A3.XS.31, A3.XS.43 Pour les analyses dommages de type S A3.XS.46 et 47 Utilité autres données: par exemple A3.XS.45 pour la déformation progressive en fluage significatif, A3.XS.41 (SmC), A3.XS.42 ( SmD) « Règles de dimensionnement, codification (RCC-MRx, RCC-M) » Formation MAPE Expertise, Arts et Métiers/ParisTech 3ème année, novembre 2012 18 L Tome 1, Volume Z, Annexes A3 Pour les analyses de déformation progressive, fatigue et fluage, et prévention des dommages de type P en fluage significatif « Règles de dimensionnement, codification (RCC-MRx, RCC-M) » Formation MAPE Expertise, Arts et Métiers/ParisTech 3ème année, novembre 2012 19