Boîte de dérivation

Résumé du document

Les méthodes existantes d'étude expérimentale de contraintes se ramènent à la détermination directe des déformations ou déplacements engendrés par un chargement sur la construction testée. Les mesures que l'on effectue sont toujours des mesures de déplacement d'où l'on déduit une estimation des déformations puis des contraintes par l'intermédiaire de la loi de comportement.

Le but de ce TP est d'utiliser la méthode de Moiré (méthode optique) afin de mesurer la déformée d'une boîte de dérivation électrique soumise à un chargement pour ensuite comparer ces résultats à ceux obtenus par l'intermédiaire d'un modèle élément fini.
L'ombre d'un réseau de traits parallèles alternativement opaques et transparents est projetée sur la surface d'un objet par une source ponctuelle. La superposition du réseau et de son ombre (distribution de franges claires et sombres) montre les lignes de niveau de l'objet par rapport au plan de référence défini par le plan du réseau. Par l'étude de ces franges, il est possible de déterminer les déplacements et, ou les déformations du modèle.

Extraits

[...] D'après le graphique, on remarque que le déplacement déterminé expérimentalement au centre du couvercle est d'environ 5 mm alors que celui déterminé par la simulation numérique est de plus de 8 mm. Or, lors de l'expérience, nous avions observé le déplacement du centre du couvercle à l'œil nu et nous avions déterminé que ce dernier devait être de l'ordre de 4-5 mm. Ainsi, les résultats obtenus numériquement semblent trop élevés alors que ceux obtenus grâce à la méthode de Moiré sont cohérents avec l'observation expérimentale. [...]

[...] Comparons maintenant les trois essais réalisés kg). En observant la figure on remarque qu'au niveau du contour du couvercle, les déplacements déterminés pour les chargements s'approchent tous de 0 mm. Ceci est cohérent puisque le couvercle est maintenu grâce à quatre vis mais aussi à une rainure sur tout le contour de la boîte ce qui limite énormément le déplacement à ce niveau. Nous pouvons aussi remarquer que le déplacement au centre du couvercle pour une charge de 7 kg est supérieur à celui pour une charge de 5 kg qui est lui-même supérieur à celui pour une charge de 3 kg. [...]

[...] Voici le montage utilisé lors du TP : Figure 1 : Dispositif expérimental Ce dernier permet de prendre des photographies de la projection des filtres de trois qualités différentes sur la boîte de dérivation. Le couvercle de cette dernière étant sollicité en son centre par des masses de et 7 kg, nous obtiendrons trois photographies (une pour chaque qualité de filtre) pour chaque chargement. La comparaison des différentes images sera réalisée par un fichier exécutable, ce qui permettra de mettre en évidence les franges de Moiré et d'en déduire le déplacement du couvercle par la relation suivante : Avec : N : ordre de frange α : angle entre la projection du filtre et l'appareil photo p : pas du filtre Etude expérimentale 1 Réalisation Nous avons commencé par régler la netteté du filtre sur la boîte de dérivation en réglant le projecteur de diapositive et en choisissant un angle de entre la direction de projection des filtres et l'appareil photo. [...]

[...] Boîte de dérivation Introduction Les méthodes existantes d'étude expérimentale de contraintes se ramènent à la détermination directe des déformations ou déplacements engendrés par un chargement sur la construction testée. Les mesures que l'on effectue sont toujours des mesures de déplacement d'où l'on déduit une estimation des déformations puis des contraintes par l'intermédiaire de la loi de comportement. Le but de ce TP est d'utiliser la méthode de Moiré (méthode optique) afin de mesurer la déformation d'une boîte de dérivation électrique soumise à un chargement pour ensuite comparer ces résultats à ceux obtenus par l'intermédiaire d'un modèle élément fini. [...]

[...] Nous avons pu récupérer les résultats de ce calcul et tracer le déplacement du couvercle selon un axe perpendiculaire au plan de celui-ci en fonction de la distance par rapport à son centre : Figure 2 : Déplacement obtenu par calcul EF L'abscisse 0 correspond au point O sur le modèle considéré (point d'application de la force) : Figure 3 : Boîte de dérivation 5 Résultats obtenus à partir des clichés A partir des clichés réalisés et de la formule décrite précédemment, nous avons pu déterminer le déplacement du couvercle pour les trois chargements. Nous avons tout d'abord déterminé l'échelle de nos photographies. Ensuite, nous avons mesuré sur ces dernières la distance entre les franges et le centre du couvercle x mesuré que nous avons convertie en distance réelle x réel grâce à l'échelle déterminée précédemment. Enfin, nous avons utilisé la formule décrite précédemment en utilisant la mesure précédente, le pas du filtre et l'ordre de frange considérée pour déterminer le déplacement du couvercle. [...]