Aspects théoriques et expérimentaux en détonique liquide GDR IFS 1er colloque Nice 26-27 septembre 2005 Sur la réponse d ’une plaque couplée à un liquide et soumise à une pression mobile. Aspects théoriques et expérimentaux en détonique Laboratoire Energétique Explosions Structures André LANGLET (Mc), Jérôme RENARD (Pr) Laboratoire Energétique, Explosions, Structures UPRES EA 1205 Université d’Orléans - IUT de Bourges 63, av. de Lattre de Tassigny 18020 Bourges cedex
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Aspects théoriques et expérimentaux en détonique liquide GDR IFS 1er colloque Nice 26-27 septembre 2005 Sur la réponse d une plaque couplée à un liquide.
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Aspects théoriques et expérimentaux en détonique
liquide
GDR IFS 1er colloque Nice 26-27 septembre 2005
Sur la réponse d ’une plaque couplée à un liquide et soumise à une pression mobile.
Aspects théoriques et expérimentaux en détonique
Laboratoire Energétique Explosions Structures
André LANGLET (Mc), Jérôme RENARD (Pr)
Laboratoire Energétique, Explosions, Structures
UPRES EA 1205
Université d’Orléans - IUT de Bourges
63, av. de Lattre de Tassigny
18020 Bourges cedex
Aspects théoriques et expérimentaux en détonique
Objectif global
Réponse des structures aux explosions
détonation
Champs d’application
Maîtrise des risques liés aux explosions
• Chargement mobile réponse calculée et mesurée pendant le temps d’application de la pression de l’explosion
• Grandes vitesses du front de chargement
• Interaction fluide structure
Particularités de l’étude
temps
Chargement uniformep
temps
Déflagrationp
temps
DétonationpOnde de chocDéterministe Reproductible
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Aspects théoriques et expérimentaux en détonique
Distribution spatiale de la pression
Pre
ssio
n en
A
temps
A
Chargement d’une plaque par une détonationChargement d’une plaque par une détonation
Création d’une onde de choc sphérique
Développement sur la structure d’un chargement axisymétrique
Déterministe & Reproductible
k
t +
t -
p +
tA
Pression réfléchie sur la plaque :
])(exp[]sin[
])(sin[
tttktt
ttttpP A
Aext
Paramètres fonctions de :Atkttp ,,,,
• la distance : • l’énergie : 0E
0E
Réflection de l’onde de choc sur la plaque
(Brossard et al.)
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Aspects théoriques et expérimentaux en détonique
Similitude en détonique : La loi de Hopkinson
Pour des détonations « homothétiques », les valeurs de pression sont identiques, et les temps d’applications sont multipliés par l’échelle des longueurs.
Structure plane de 30 cm de côtéépaisseur : 1 mm(10-4 kg eq. TNT)
Structure plane de 30 m de côtéépaisseur : 10 cm(100 kg eq. TNT)
en des points homologues, et ont des valeurs identiques
-
t t+ -
p+
p-
Echelle :
3100
bulleRk
bulleR
Ndk
Nd
tk
tk
Ik
Ik
p
p
4
I
I
Aspects théoriques et expérimentaux en détonique
PROBLEMEPROBLEMETRAITTRAITÉÉ
Pext plaque
fluide
t0 = 0
t1 = 150 µsv = 5300 m/sP0 = 16 bar
v = 930 m/sP0 = 8 bar t3 = 250 µs
Chargement par une détonation
pres
sion
structure
structure
fluide
détonation
R
Z
v = 720 m/sP0 = 4 bar t5 = 350 µs(valeurs typiques d’une détonation expérimentale)
Pext t0 > 0 (Force)Pext t0 > 0 (Pression)
Pint
plate
fluide
Partie transitoire Partie Vibratoire
Chargement p-V constant (“uniforme”)
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Aspects théoriques et expérimentaux en détonique
z
w
x
intp Fluid
Plate
vp
u
Hypothèses : théorie des plaques • Hypothèses de Mindlin – Reissner• Non linéarités géométriques
Variables cinématiques : • déplacement dans le plan :• rotation de la section droite :• déplacement hors plan :
uΨ
w
EQUATIONS DYNAMIQUES DE LA PLAQUEEQUATIONS DYNAMIQUES DE LA PLAQUE