Calcul de plaque en acier

Calcul de l’épaisseur d’une « ailette » de pieu vissé

Il s’agit de déterminer l’épaisseur d’une plaque en acier de 20’’ (500 mm) de diamètre présentant un trou de 4’’ (100mm) de diamètre en son centre et soumise à des charges verticales. Cette plaque est soudée en son centre intérieur. Elle est libre aux extrémités. Cette plaque est une représentation simplifiée en 2D d’une ailette de pieu vissé en acier. En effet la pièce véritable est en forme d’hélice avec des bords d’attaque particuliers et complexes à représenter.

Modélisation de la plaque

J’ai d’abord eu l’idée de modéliser la plaque en utilisant une approximation de type poutre. Mais il est difficile de trouver des dimensions qui donnent des résultats représentatifs. Afin d’arriver à des résultats précis, on a utilisé une modélisation de plaque en flexion type éléments finis avec le logiciel français gratuit RDM6.

Données techniques

Les données d’entrée sont les suivantes :

  • Dimension de la plaque 22’’ (500 mm)
  • Dimension trou central 4’’ (100mm)
  • Épaisseur d’essai ½ ‘’(12.7 mm)
  • Appuis encastrés intérieurs (au bord le long du cercle central)
  • Charges extérieures : pression uniforme 0.17 Mpa dirigée vers le bas.
  • Type d’Acier Standard (Grade C)

Résultats des simulations (calcul RDM6)

Maillage Delaunay – triangles pour plaque en Acier type

 

Résultat des déplacements estimé de la plaque (déplacement max = 0.624 mm)

 

Courbe de déplacement vertical selon l’axe de symétrie A A’ de la pièce

Contrainte de Von Mises = 141 MPa max environ

Distribution des Contraintes de Von Mises selon l’axe de symétrie B B’ de la piece