www.atecal.fr

Quand faire un calcul en fatigue ?

Il est nécessaire de calculer votre appareil en fatigue lorsque celui-ci est soumis à des cycles :

• de pression,
• de variation de températures,
• variations de charges externes,
• variations de poids (par exemple: chargement, déchargement),
• etc...

Certains facteurs ont aussi une influence particulière sur le fatigue et notamment la corrosion. Les régles de calcul du CODAP ne sont pas applicables dans le cas de phénomènes de fatigue-corrosion qui se traduisent par une réduction trés importante de l'endurance.

Contactez-nous pour de plus amples renseignements.

Les hypothèses de calcul

Il est très important de faire les calculs en fatigue avec des hypothèses réalistes.

Par exemple, faire un calcul d'une agitation avec un moment de renversement qui correspond à une situation exceptionnelle (casse d'une pâle), va entrainer une durée de vie de quelques jours alors que les retours d'expérience dans les usines montrent qu'il n'y a que très peu de problèmes de fatigue sur les tubulures d'agitation.

3 grands types de calcul

L'analyse simplifiée suivant C1.5

Comme son nom l'indique, c'est le calcul le plus simple que l'on puisse réaliser. Vous pouvez d'ailleurs le faire par vous-même: Calcul simplifié suivant C1.5

Ce calcul donne généralement un nombre de cycles admissible de pression de l'ordre de 5000 à 10000. Dans le cas où cette régle n'est pas satisfaite, il y a lieu de d'appliquer l'une des 2 régles suivantes.

L'analyse simplifiée suivant C10.2

Cette régle permet de vérifier la résistance à la fatigue d'un appareil soumis à des sollicitations de pression. Elle est particulièrement destinées aux éléments couverts par les chapitres C2 à C9 du CODAP (à l'exception des compensateurs et de la boulonnerie).

Nous allons donc, avec cette régle, vérifier tous les éléments un à un. Par exemple:

• Fond elliptique,
• Soudure ciconférentielle fond/virole,
• Virole,
• Soudure longitudinal de la virole,
• Tubulure (assimilée à une virole),
• Renforcement d'ouverture de la tubulure, etc...

L'analyse détaillée suivant C10.3

Cette partie du code est encore en cours d'écriture, c'est pourquoi, nous faisons nos analyses principalement suivant le code P.D. 5500. C'est d'ailleurs la méthode de ce code qui est reprise dans l'EN 13445.

Il est également possible d'utiliser les éléments finis dans les analyses C10.2.

C'est notre activité principale, nous sommes spécialisés dans les codes CODAP, ASME, TEMA, cependant nous utilisons aussi les autres règles telles que l'Ad-Merkblatt ou le P.D. 5500 pour des calculs particuliers.

Si les moyens de calcul sont facilités par la mise en œuvre de logiciels adaptés, nous avons su développer une partie de notre activité dans l'étude des sollicitations annexes à la pression telle que le calcul au vent et au séisme, les efforts sur tubulures, le levage, la fatigue ou les calculs d'appareils de formes complexes.

Nos principaux codes

Codap

Code Français de Construction des Appareils à Pression non Soumis à l'Action de la Flamme, c'est celui que nous utilisons le plus, autant pour les calculs analytiques (Partie C1 à C9) que pour les calculs aux éléments finis (Partie C10).

La version 2005 sera bientôt applicable et nosu verrons apparaitre 2 divisions. Côté calcul, nous verrons apparaitre un chapitre C11 pour les calculs en fatigue.

Asme

American Society of Mechanical Engineers (Code Américain équivalent au CODAP), nous l'utilisons bien sûr pour les calculs classiques mais aussi pour des éléments non couverts par le CODAP: tubulures en pression extérieure, calcul des demi-coquilles, appareils rectangulaires...

La norme européenne NF EN 13445

Cette norme harmonisée est la remplacente, à terme, des principaux codes européens (CODAP, Ad-Merkblatt...). Cependant cette norme est encore jeune et en constante évolution, elle n'est donc que difficilement applicable actuellement. Nous nous sommes quand même intéressés au chapitre 11 concernant la méthode alternative de calcul des brides.

Nos principaux logiciels

Les logiciels (nous devrions dire "progiciels") que nous utilisons, sont développés pour coller au plus prés des codes que nous utilisons.

Sicap

Associé au CODAP, SICAP intégre tous les méthodes analytiques des chapitres C1 à C9. Il comprend depuis peu un module WRC 107 pour les efforts sur tubulures ainsi qu'un module Eole pour les calculs suivant neige et vent et bien sûr le séisme...

Compress

Mis à jour très régulièrement, ce logiciel permet de faire des calculs en totale adéquation avec l'ASME. Nous avons ainsi vu apparaître le calcul des plaques tubulaires en remplacement de la méthode du TEMA.

L'étendue de nos compétences et de nos moyens nous permettent de dimensionner des appareils des plus standards aux plus complexes:

• La chaudronnerie: CODAP, ASME, TEMA,
• La tuyauterie: CODETI, B31.3,

Cependant, ceci n'est pas suffisant! AtECal réalise aussi vos notes de calcul pour les appareils soumis à différentes sollicitations telles que le vent, la neige ou le séisme.

De plus, comme vos appareils ne sont pas forcément classiques (par exemple, tubulures dans la carre d'un fond GRC), nous savons les justifier par des calculs aux éléments finis.

• Les sollicitations climatiques: Neige, vent, séisme,
• Les éléments finis: 2D, 3D coques, 3D volumiques,

Afin de vous livrer des notes de calcul complètes, nous dimensionnons les supports, les oreilles de levage, nous déterminons la durée de vie de votre appareil.

Nous pouvons également calculer vos supports de tuyauterie et des petites structures en accord avec les règles de charpentes métalliques:

• Supports : CM 66,

N'hésitez donc pas à nous contacter ou nous écrire pour de plus amples informations.