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1« Règles de dimensionnement, codification (RCC-MRx, RCC-M) »
Formation MAPE Expertise, Arts et Métiers/ParisTech 3ème année, novembre 2012
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
2« Règles de dimensionnement, codification (RCC-MRx, RCC-M) »
Formation MAPE Expertise, Arts et Métiers/ParisTech 3ème année, novembre 2012
L• 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
Tome 1, Volume B, Règles générales
3« Règles de dimensionnement, codification (RCC-MRx, RCC-M) »
Formation MAPE Expertise, Arts et Métiers/ParisTech 3ème année, novembre 2012
L Tome 1, Volume B, Règles générales
• 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:
►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
1)(
A totf
AN
nV
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Formation MAPE Expertise, Arts et Métiers/ParisTech 3ème année, novembre 2012
L
1
el2 3
v
1 2
3
)67.0( bm PP
• Fatigue (RCC-MR) si Fluage négligeable RB 3261.12
►Calcul de
1. On connaît :
2. On calcule la contribution
due à la variation des contraintes
primaires (négligeable en général)
3. On calcule l’amplification due à la
plasticité (Neuber)
elE
1
3
21
4321 tot
Tome 1, Volume B, Règles générales
el
2
3
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L► Détails pour les calculs des variations de déformation
Courbe de consolidation cyclique (élastique+plastique)
On peut montrer que
On définit K par
On montre que
Et pour déterminer la variation de contrainte vraie (2=0 )
mbm
K
PP1
2
)67.0(01.0
mv
vt KE
1
01.01
3
2
v
elK
Tome 1, Volume B, Règles générales
))(1( 213 K
mv
v
v
elel KEE
1
01.01
3
21
3
2
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Formation MAPE Expertise, Arts et Métiers/ParisTech 3ème année, novembre 2012
L► Détails pour les calculs des variations de déformation (suite)
Détermination du terme correction de plasticité dans le calcul de l’équivalent
En surface
Ceci est le calcul en élastique. Qu’est-ce que cela donne en plasticité?
03 el
Ee
EEe
EEe
elel
elel
elel
)(
~
213
122
211
1
Tome 1, Volume B, Règles générales
4
x3
elE
1
3
21
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Formation MAPE Expertise, Arts et Métiers/ParisTech 3ème année, novembre 2012
L► Détails pour les calculs des variations de déformation (suite)
Détermination du terme correction de plasticité dans le calcul de l’équivalent
En surface
Il existe s et Es tels que
03 v
s
vvsv
s
vs
s
vv
s
vs
s
vv
v
Ee
EEe
EEe
)(
~
213
122
211
)(2
)()(2
)(2
~
21213
12
122
21
211
v
vvvvv
v
vv
vvv
v
vv
vvv
v
J
p
Ee
J
p
EEe
J
p
EEe
Tome 1, Volume B, Règles générales
4
x3
mv
Kp
1
01.0
vs
sv E
1
3
2
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L► Détails pour les calculs des variations de déformation (fin)
Détermination du terme correction de plasticité dans le calcul de l’équivalent
Définition de s et Es
Quel est le problème ? Même si e1=ev1 et e2=ev2,
On introduit donc K et 4 tels que
On trouve 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
)(
11
vs J
p
EE
v 1
141 Kv
Tome 1, Volume B, Règles générales
4
)(2
1
vs
s
J
p
EE
el
vs
s
v
E
EK
1
1
1
s
sK
1
1
1
1
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L Tome 1, Volume B, Règles générales
• 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
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L Tome 1, Volume B, Règles générales
• Fatigue (application)
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L• 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
Tome 1, Volume B, Règles générales
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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 :
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
A ftotf
AN
nV
)( A k
R
A
t
tW
),9.0
(
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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:
3/ On calcule f à partir des lois de fluage en tenant compte d’une éventuelle relaxation
cycle
ff dt
dt
d
)67.0()67.0max( bmvsbmk PPKPP
dt
d
C
E
dt
ds f
r
r
krs )0(
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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, pourtoute la durée de vie du
réacteur et tous les cycles réalistes
15« Règles de dimensionnement, codification (RCC-MRx, RCC-M) »
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L Tome 1, Volume B, Règles générales
• Fatigue-Fluage (application)
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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)
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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
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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)
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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