III.3.2 CYLINDRE DE TRAVAIL : FONTE NODULAIRE/NI-HARD
Les répartitions et les niveaux des contraintes normales
et de cisaillement dans une coupe transversale d'un cylindre de travail sont
indiquées sur la figure III.18-a, b, c et d.
b) Evaluation des contraintes thermiques normaleso
yy
d) Evaluation des contraintes thermiques de cisaillement?
xy
a) Evaluation des contraintes thermiques
normaleso xx
d) État des contraintes thermiques
(traction/compression).
Figure III.18 Contour des
contraintes thermiques.
Les contraintes normales o xx
présentent une valeur maximale au niveau de l'interface et une valeur
minimale au niveau de la surface de travail (figure III.18.a) ; alors que les
contraintes normales suivant l'axe (y) o yy
présentent des valeurs extrêmes (max/min) sur la partie active du
cylindre de travail (figure III.18.b).
Les contraintes de cisaillement r xy ont des
valeurs critiques au niveau de l'interface (voir la figure III.18.c).
Pour une meilleure comparaison, nous ne tracerons que
l'évolution des contraintes thermiques en fonction du
périmètre du cylindre à l'interface et à la surface
extérieure, où ces contraintes sont maximales.
La figure III.19 montre la variation des contraintes thermiques
sur la surface extérieure.
La figure III.20 illustre la variation des contraintes thermiques
au voisinage de l'interface en fonction du périmètre.
Figure III.19 Distribution des contraintes
thermiques en fonction du périmètre du
cylindre.
Figure III.20 Distribution des contraintes
thermiques en fonction du périmètre de
l'interface.
A partir de la figure III.19, Les valeurs des contraintes de
cisaillement T xy sont faibles comparativement aux contraintes
normales.
Les contraintes de compression maximales sont atteintes au
moment du contact cylindre/bande pour 0 =0°( a
xx= -116.06MPa et o
· yy =-90MPa),
alors que les valeurs des contraintes de traction maximales(cr
xx= 65MPa et o
· yy =-71.013MPa)
sont atteintes quand 0 =25°. Au cours de la seconde
période, c'est-à-dire pour 25°< 0 < 340°
les contraintes normales varient entre -30MPa et 33.5 MPa. Au-delà de
340°, les contraintes diminuent pour atteindre de nouveau les valeurs
a xx= -116.06MPa et o
· yy =-90MPa.
A l'interface, les contraintes normales suivant l'axe (x)
atteignent un minimum à 0 =0°( a xx= -72.81MPa)
et un maximum à 0 =144°( a
xx=67.1MPa).
Pour mieux comprendre l'évolution des contraintes au
niveau d'un cylindre de travail en Ni-hard, nous avons tracé la
variation des contraintes thermiques normales o xx, yy et de
cisaillement T xy en fonction du rayon (direction perpendiculaire au
laminage) (figure III.21).
Interface
Figure III.21 Variation des contraintes
thermiques en fonction du rayon d'un cylindre de
travail en Ni-hard.
On remarque que les contraintes les plus importantes sont les
contraintes normales. Le maximum des contraintes thermiques normales de
traction est atteint au niveau de l'interface (67 MPa); alors que le maximum
des contraintes thermiques normales de compression est obtenu cette fois ci au
niveau de la surface active du cylindre (-116.061 MPa). Les contraintes
thermiques au niveau du noyau sont presque nulles.
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