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Revue des Composites et des Matériaux Avancés

1169-7954
 

 ARTICLE VOL 19/1 - 2009  - pp.39-53  - doi:10.3166/rcma.19.39-53
TITRE
Analyse numérique tridimensionnelle de la nocivité des défauts dans les conduites en polypropylène

TITLE
Three-dimensional numerical analysis of the harmfulness of the defects in the polypropylene pipes

RÉSUMÉ
Dans cette étude la méthode des éléments finis en 3-D est utilisée pour le calcul de l'intégrale J dans les fissures semi-elliptiques dans une conduite en polypropylène soumise à une pression interne. Quatre positions de fissures dans la conduite sont analysées. La courbe contraintes-déformations du polypropylène a été déterminée expérimentalement. L'intégrale J a été calculée dans les deux fronts de la fissure ( = 0 et = /2). L'effet de la taille et de la configuration de la fissure sur l'intégrale J est analysé. Les résultats obtenus montrent qu'une fissure longitudinale interne dans une conduite est la plus dangereuse. On montre aussi que l'accroissement au niveau de la pression appliquée entraîne une augmentation remarquable de l'intégrale J. L'effet de la profondeur de la fissure devient important quand le rapport entre la profondeur de la fissure et l'épaisseur de la conduite (a/t) tend vers 1.


ABSTRACT
In this study the three-dimensional finite element method is used for computing the J-integral for semi-elliptical cracks in polypropylene pipe under internal pressure. Four types of cracks in the cylinder are analysed. The stress- strain curve of the polypropylene was determined experimentally. The J-integral was computed for the extremities of the crack front ( = 0 and = /2). The effects of the crack size and crack configuration on the J-integral variation were highlighted. The obtained results show that the most dangerous type of crack in the cylinder is the internal axial crack. It is also shown that the increase of the applied pressure leads to an important increase of the J-integral. The effect of the crack depth becomes important when the ratio between the crack depth and the pipe thickness (a/t) tends toward 1.


AUTEUR(S)
Laid AMINALLAH, Gérard MESMACQUE, Boualem SERIER

MOTS-CLÉS
intégrale J, polypropylène, fissure semi-elliptique, rupture, conduite, MEF.

KEYWORDS
J-Integral, polypropylene, semi-elliptical crack, fracture, pipe, FEM.

LANGUE DE L'ARTICLE
Français

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