Simulation numérique et expérimentale du comportement ...

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III. Outils expérimentaux d'investigationLes caractéristiques que nous avons reproduites sont celles d'un ballon pressurisé de 10 m dediamètre pressurisé à 15hPa. Cette valeur correspond à une contrainte de peau de 75Mpainférieure de 25% à la limite élastique du matériau. C'est le critère de dimensionnement desBPS.III.1.2.5.1 Déroulement des premiers essaisLes premiers essais réalisés consistaient à appliquer la pré-tension sur le film après sa mise enplace sur la partie basse de NIRVANA (Figure 26 étape 1). Après avoir positionné la partiehaute, nous effectuons le vide dans l'enceinte à environ 200hPa (Figure 26 étape 2).A ce niveau de pression, la force qui s'applique sur l'échantillon au niveau du système debridage (Figure 27) est d'environ 14 tonnes.Étape 0 : Mise en place du filmÉchantillon testé150 PincesÉtape 1 : Mise en pré-tensionContrainte dans le matériau3 vérinséquidistantsMouvementde l’ensembleÉtape 2 : Mise sous videÉtape 3 : Mise en pressionCaméras CCDEnceinteVideVideiP > 0Figure 26 : Déroulement d'un essai NIRVANA54
III. Outils expérimentaux d'investigationAnneau en nylonJoint partie hauteJoint partie basseEchantillonFigure 27 : Système de bridage de l'échantillonA ce stade, l'échantillon peut être considéré comme encastré à sa périphérie.On applique ensuite la différence de pression entre la partie haute et basse de l'enceinte,l'échantillon assurant l'étanchéité (Figure 26 étape 3). Ce différentiel de pression engendre unecontrainte supplémentaire sur l'échantillon.Dans cette configuration d'essai, on considère deux systèmes isolés. Le premier systèmecorrespond à la membrane uniquement soumise à la pré-tension. Le deuxième systèmecorrespond à la membrane soumise à la pré-tension à laquelle vient s'ajouter une contraintedue au différentiel de pression (iP).Un calcul analytique couplé à un calcul EF nous a permis de vérifier que la contrainte totaledans la membrane est égale à la contrainte due à la pré-tension à laquelle s'ajoute la contraintedue au différentiel de pression.Pour que la contrainte de peau dans l'échantillon soit représentative de celle présente dans leballon complet équivalent, la pré-contrainte à appliquer en début d'essai (Figure 26 Etape 1)doit inclure la contrainte due au iP (Figure 26 Etape 3) à la fin de l'essai. Dans les conditionsd'essai ainsi décrites, il n'est pas possible de faire varier la pré-tension au cours de l'essai carl'échantillon est encastré .III.1.2.5.2 Mise en place des essais avec variation de la pré-tensionPour obtenir une configuration représentative d'un BPS à différents niveaux de pression, il estnécessaire de pouvoir modifier la pré-tension en cours d'essai. Pour cela, nous avons renduglissant le passage de l'échantillon entre les 2 joints et sur l'anneau nylon en y déposant de lagraisse à vide. Cette procédure permet de diminuer les frottements et permet au film de glisser55
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