Contribution à l'étude de plaques perforées en régime élastoplastique

Abstract

Il est avantageux de procéder au dimensionnement mécanique des plaques tubulaires des échangeurs de chaleur dans le domaine plastique. En effet, ces plaques ont tout intérêt à être d'épaisseur la plus faible possible, d'une part afin de réduire les gradients internes de température et les risques liés à la fatigue thermique et, d'autre part afin de réduire les coûts de réalisation liés au matériau et au perçage. Dans la pratique, les plaques sont forées selon un réseau de perforation périodique suivant un pas carré ou triangulaire équilatéral. Ces réseaux sont caractérisés géométriquement par le facteur de ligament dépendant du diamètre de perforation et du pas de la maille. L'objectif de l'article est de proposer une méthode de dimensionnement des plaques tubulaires basée sur l'emploi de plaques pleines équivalentes. Dans un premier temps, les résultats de l'analyse élastoplastique de plaques perforées par voie numérique sont commentés. Une plaque pleine équivalente à la plaque perforée peut servir au dimensionnement à l'état limite de la plaque tubulaire. Dans ce cas, une loi d'écoulement plastique est reformulée pour tenir compte des perforations.