DISPOSITIF MECANIQUE DISSIPATEUR D'ENERGIE
La présenté invention a pour objet un dispositif mécanique dissipateur d'énergie.
Plus précisément, la présente invention a pour objet un dispositif qui permet d'absorber l'énergie mécanique qui résulterait du choc entre une pièce fixe et une pièce mobile. Le dispositif est solidaire de la pièce fixe ou de la pièce mobile et il a pour but d'absorber l'énergie du choc entre les deux pièces. Ce dispositif permet donc d'éviter
les détériorations sur l'une ou. l'autre de ces deux pièces qui pourraient résulter du choc.
Il existe bien sur de très nombreuses circonstances dans lesquelles une pièce rendue mobile accidentellement est susceptible d'entrer en contact avec une autre pièce fixe. C'est en particulier le cas dans les installations nucléaires. Il existe dans un tel cadre plusieurs circonstances où cette situation peut se présenter. On peut par exemple considérer le cas de pièces qui sont suspendues et qui peuvent chuter
du fait d'une défaillance du système de sustentation, ou le cas de pièces qui sont manutentionnées au-dessus d'une autre pièce fixe. On peut encore envisager le cas d'une enceinte de confinement par exemple réalisée en béton armé et entourant la cuve d'un réacteur. S'il se produit l'éclatement d'un composant de l'installation, les morceaux ainsi libérés risquent d'être propulsés contre les parois de l'enceinte avec une très grande vitesse et donc une très grande énergie. Pour conserver l'intégrité de l'enceinte de confinement, il est nécessaire de disposer une telle structure de dissipation d'énergie sur le mur afin d'éviter la détérioration de l'enceinte de confinement.
Il existe encore un cas où une telle détérioration peut se produire; c'est par exemple au niveau des canalisations primaires ou secondaires dans lesquelles circule un fluide sous haute pression. En cas de rupture d'une telle tuyauterie, un effet de "fouet" peut se produire et l'extrémité ainsi libérée de la tuyauterie peut venir par ce mouvevement détériorer d'autres parties vitales de l'installation. Il est donc nécessaire de prévoir des dispositifs pour absorber l'énergie due à ce mouvement accidentel des tuyauteries afin de protéger les autres parties de l'installation. Ces exemples ne sont bien sur nullement limitatifs et ont simplement pour but de montrer que, en particulier dans une installation nucléaire, le problème de la dissipation d'énergie mécanique résultant du déplacement accidentel d'une pièce se présente en de nombreuses circonstances.
Par ailleurs, comme de tels dispositifs dissipateurs d'énergie doivent se trouver en grand nombre dans l'installa- tion nucléaire, il est hautement souhaitable d'utiliser des dispositifs qui, tout en étant très efficaces, ont un prix de revient relativement bas. En outre, selon les différentes circonstances où ces dispositifs sont utilisés, l'énergie à dissiper peut être très variable. Il est donc souhaitable de disposer de dispositifs amortisseurs ou dissipateurs d'énergie dans lesquels interviennent un grand nombre de paramètres de réglage effectivement accessibles pour adapter la courbe de
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ber.
La présente invention a précisément pour objet des dispositifs de dissipation d'énergie constituant en même temps des amortisseurs de chocs qui, tout en assurant une très grande stabilité et en donnant une courbe de réponse aux sollicitations correctes, sont de réalisation relativement simple et donc d'un coût relativement bas. En outre, le principe de ce dispositif de dissipation d'énergie mécanique peut tout aussi bien s'appliquer au cas où l'amortisseur doit avoir une forme plane, une forme de manchon ou une forme à courbures quelconques.
Le dispositif dissipateur d'énergie selon l'invention, se caractérise en ce qu'il comprend au moins trois couches de pièces allongées à. section droite constante choisies dans le groupe comprenant les tubes et les tiges pleines les pièces d'une même couche étant toutes disposées selon une même direction, les pièces des couches de rang pair étant disposées selon une première direction, les pièces des couches de rang impair étant disposées selon une deuxième direction différente de la première, les pièces d'une couche ayant une parité donnée étant décalées par rapport aux pièces des couches de même parité les plus proches, les pièces d'une même couche n'étant pas jointives, et en ce que les pièces d'une couche sont ponctuellement solidarisées avec les pièces des couches adjacentes en leurs points de contact.
Selon un mode préféré de réalisation, le dispositif se
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soins trois couches, chacune desdites couches étant constituée par une pluralité de pièces allongées équidistantes et non jointives, las axes des pièces d'une couche faisant avec les axes des pièces
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solidarisées entra elles.
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entra eux par des points de soudure disposés en leurs points de contact mutuel ou tout autre système de liaison, tel que collage, brasure, etc
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ou tiges est égal 3. [pound] et les tubes ou tiges d'une couche sur deux sont décalés d�una distance égale à f/2 par rapport aux tubes ou tiges de l'autre couche.
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gées constituant lesdites couches sont rectilignes et les pièces
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direction, les deux directions faisant entre elles un angle compris entre 45 et 135[deg.].
Selon un deuxième mode de mise en oeuvre, une couche sur deux est constituée par des tubes ou tiges rectilignes dont les axes sont tous parallèles, lesdits axes d.as tubes ou tiges desdites couches étant disposés sur des cylindres coaxiaux à section
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forme de tores, lesdits tubes ou tiges ayant même section droite que les tubes ou tiges des autres couches, l'ensemble dudit dispositif ayant ainsi la forme d'un manchon.
Le système dissipateur est constitué par les tubes ou les tiges croisés, les semelles sont-destinées à répartir les efforts, elles peuvent être solidaires des tubes ou des tiges ou bien des
<EMI ID=10.1> 'De toute façon, l'invention sera mieux comprise à la ,lecture de la description qui suit de plusieurs inodes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemple non limitatif. ses La description se réfère aux dessins annexés sur lesquels on a
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- sur la figure 1, une vue en perspective d'un dispositif dissipateur d'énergie parallélépipédique pour absorber l'énergie d'une pièce mobile selon une direction verticale et constitué par des tubes,
- sur la figure 2, une vue de détail d'une partie de la figure 1,
- sur la figure 3, une vue en coupe verticale d'un mode de réalisation du dispositif pour protéger une structure courba;
- sur la figura 4, une vue. en coupe verticale d'un exemple de réalisation d'amortisseurs ayant la forme d'une couronne pour protéger une installation contre les débattemerits d'une tuyauterie,
- sur la figura 5, une courba montrant l'écrasement du système <EMI ID=12.1>
- sur la figure 6, un exemple de réalisation d'un amortisseur avec des tiges pleines, et
- sur la figure 7, une courbe donnant la loi de déformation d'un amortisseur à tiges.
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tielles. L'amortisseur est constitué essentiellement par l'empilement d'un certain nombre de couches jointives, chaque couche étant constituée par un certain nombre de tiges ou de tubes équidistants. Les tubes ou les tiges d'une couche font avec les tubes des deux couches adjacentes un angle qui est compris entre 45 et 135[deg.] On constitue ainsi une sorte de maillage de tubes ou de tiges croisés. Selon les cas, les tubes ou les tiges d'une même couche peuvent
avoir des axes rectilignes ou courbes. Les couches peuvent être planes ou avoir des axes disposés sur des surfaces courbes, par exemple sur des surfaces cylindriques coaxiales.
Sur la figure 1, on a représenté en perspective un mode de réalisation du dispositif permettant d'absorber l'énergie qui naîtrait de la chute d'une pièce sur une deuxième pièce fixe et plane référencée 2. Dans ce mode de réalisation, l'amortisseur a grosso modo
la forme d'un parallélépipède rectangle constitué par des couches planes de tubes entrecroisés.
De façon plus précise/ le dispositif amortisseur ou de
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également une semelle supérieure 6 constituée par une plaque métallique plane parallèle à la'semelle 2. Entre ces deux plaques qui limitent supérieurement et intérieurement le dispositif de dissipation d'énergie proprement dit, on trouve un certain nombre de tubes constituant des couches jointives. Dans l'exemple représenté sur la figure 1, on trouve quatre couches référencées respectivement 8a, 8b, 8c et 8d. Chacune de ces couches est constituée par les tubes 10 à axe rectiligne et parallèles aux plaques 2 et 6. Tous les tubes constituant les différentes couches sont identiques aussi bien
en ce qui concerne leurs dimensions qu'en ce qui concerne le matériau dont ils sont constitués. Les axes-des.tubes 10 d'une même couche sont équidistants. Comme on l'a indiqué précédemment, les couches successives sont croisées, l'angle compris entre les axes de deux tubes disposés dans des couches adja-
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sation particulier représenté sur cette figure, les tubes des couches 8b et 8d ont leurs axes parallèles au plan de la fi-
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les mêmes dispositions avec les mêmes valeurs pour les dis-
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Il va de soi que le nombre de couches peut être
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constituant, comme on l'a déjà indiqué l'un des paramètres ce réglage du dispositif dissipateur d'énergie, en fonction des conditions d'utilisation.
En outre, afin de maintenir l'intégrité structurelle.du dispositif, les tubes sont solidarisés entre eux aux points de contacts de leur génératrice. Cette solidarisation peut être obtenue par exemple par soudure comme on l'a repré-
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darisation entre les tubes des couches Sa et 8d et les semelles d'extrémité 2 et 6 qui est de même nature que celle qui existe entre les tubes, si elles existent. Celles-ci, . ne sont pas indispensables si les pièces intervenant dans le choc ont-des surfaces convenables.
L'effet d'amortissement, du moins en ce qui concerne les couches intermédiaires (couches 8b et 8d de la figure 1), est obtenu par la conjonction de deux types de déformations : d'une part, il y a la déformation propre des tubes en leurs points de contact avec les tubes adjacents <EMI ID=22.1>
6 et cet effet est également obtenu au niveau des tubes des couches 8a et 8b, et d'autre part, un effet particulier lié aux couches intermédiaires. Cet effet particulier est la déformation par flexions selon la direction longitudinale des tubes due à l'effort appliqué par exemple par un tube de la souche 8a sur un tube de la couche 8b. En effet, la tube de
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intéressée par ce phénomène se comporte comme une poutre sur deux appuis simples B et C, constitues par les points de
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de la couche 8c. Il y a bien sur également une déformation au niveau du point de contact A entre le tube de la couche 8a et le tube de la couche 3b. En réalité, comme l'effort ? est réparti par l'intermédiaire de la semelle 6 entre la totalité des tubes des différentes couches, cet effet se produit pour
<EMI ID=28.1>
est respecté entre les tubes de deux couches successives ayant: la même parité. A titre d'exemple, on a réalisé un amortisseur à l'aide de tubes dont les diamètres interne et externe sont respectivement égaux à 18 et 21 mm. Ces tubes ont une longueur de
167 mm et l'intervalle h entre deux tubes consécutifs d'une
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la courbe d'écrasement du dispositif dissipateur de la figure 1. En abscisses, on a représenté l'écrasement E en fonction
de l'effort F appliqué, les écrasements étant exprimés en millimètres et les efforts en kdaN. La courbe d'écrasement permet de voir qu'elle s'éloigne assez peu de celle d'un <EMI ID=30.1>
lèle à l'axe d'écrasement. La course utile de cet amortisseur est égale à environ le tiers de son encombrement en hauteur, non compris les semelles 2 et 6. On conçoit qu'un tel système présente une très grande souplesse de dimensionnement en jouant sur las dimensions des tubes, diamètres interne et externe, sur leurs espacements, sur le nombre de couches, sur la nature du matériau constituant les tubes. Le dissipa-
-Leur d'énergie décrit précédemment peut absorber 1,12 KJ pour 2 2
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Les tubes utilisés n'exigent aucune caractéristique particulière d'usinage. En particulier, il n'y a aucune tolé-
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tantes sans se rompra. On peut citer l'acier inoxydable,
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Sur la figure 3, on a représenté un autre mode de réalisation du dispositif dissipateur d'énergie permettait
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sation, on retrouve la semelle inférieure 2' et la semelle supérieure 6' qui épousent exactement la même forme que le
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représenté sur cette figure, on trouve quatre couches de tubes, la couche 14a est constituée, par des tubes dont les axes sont dans des plans parallèles au plan de la figure,
les axes épousant la forme du mur selon cette direction, il en va de même pour la couche 14c. Les couches 14b et 14d sont constituées par des tubes dont les axes sont perpendiculaires à ceux des tubes des couches 14a et 14c. Ces tubes sont soudés entre eux en leur point de contact. Il va de soi que par "axe du tube" il faut entendre le lieu des centres des cercles qui constituent les sections droites des tubes, ces axes n'étant pas bien entendu rectilignes On comprend qu'une telle disposition du dispositif permet de protéger le mur 12 contre tous projectiles qui pourraient venir le heurter.
Sur la figure 4, on a représenté un autre mode de réalisation du dispositif dissipateur d'énergie. Dans ce mode de réalisation, le dispositif se présente sous la forme d'un manchon cylindrique dont on a représenté la section droite.
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comprend une semelle interne 6", une semelle externe 2" et entre ces deux semelles un maillage de tubes constitué par
un certain nombre de couches disposées sur les surfaces cylin-
<EMI ID=39.1> ... ). Entre ces couches, les couches sont formées par des tubes qui constituent en fait des tores. Il s'agit par exemple de la coucha 16b. On constate qu'on reconstitue ainsi un <EMI ID=40.1>
surfaces planes. Le dispositif dissipateur d'énergie est fixé sur un massif fixe 18 par l'intermédiaire d'une pièce d'ancrage 20 solidaire de la semelle externe 2". La tuyauterie dont on veut se protéger et qui porte la référence 22
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tement en contact avec la semelle 6". Il existe en général un certain jeu entre tuyau et cadre pour permettre les déplacements de dilatation différentielle,, On comprend que, selon la
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positif amortisseur n'entoure qu'une faible portion de la longueur de la tuyauterie 22. Ce dispositif dissipateur d'énergie permet d'absorber l'énergie en cas de rupture de la tuyauterie 22.
On comprend que les différentes couches de tubes,
ces couchas étant toujours jointives et les tubes des deux couches adjacentes se croisant, peuvent être disposées sur
des surfaces quelconques qui épousent le contour .extérieur de la pièce à protéger. Les trois exemples donnés ne sont bien
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prévoir des dispositifs amortisseurs dans lesquels les tubes constituant la moitié des couches seraient disposés sur des surfaces présentant un certain rayon de courbure dans un plan de section, les tubes constituant les autres couches étant disposés sur des surfaces présentant un autre rayon de courbure selon un plan de section perpendiculaire au premier plan de section-- Comme on l'a expliqué précédemment, les tubes des couches solidaires des semelles 2 et 6 jouent un rôle particulier dans la mesure où ils ne constituent pas des poutres
de flexion. Dans ces conditions, il peut être.avantageux de remplacer les tubes des couches extrêmes par des tiges pleines.
Ces tiges présentent exactement le même diamètre que les tubes constituant les autres couches. On réalise ainsi une économie sensible sans affecter le fonctionnement du système. Si, par exemple, on se réfère à la figure 1, cela signifie qu'entre la semelle 6 et la couche 8a on interpose une couche de tiges pleines ayant même direction que les tubes de la couche 8b et qu'entre la semelle 2 et la couche 8d on interpose une couche
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Sur la figure 6, on a illustré le cas où l'amortisseur
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disposées de la même manière que les tubes 10 de la figure 2. Chaque couche comprend six ou cinq tiges pleines pour respecter la disposi-
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entra elles à leurs points de contact.
Il va de soi que dans ce mode de réalisation, seul l'effet de poutre sur appuis multiples joue. Plus précisément, cet effet intervient pour les tiges des couches 32b et 32e. Cependant, ce mode de réalisation simplifié permet d'obtenir des résultats intéressants comme le montre la courbe de la figure 7.
Cette courbe correspond à l'amortisseur de la figure 6,
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tiges ont un diamètre de 20 mm et sont réalisées avec un acier au carbone XC 18 S. L'entraxe entre deux tiges est égal à 45 mm. Cet acier a une limite pratique élastique comprise entre 25 et 35 h bars.
La courbe de la figure 7 qui donne l'écrasement E en millimëtresan fonction de l'effort appliqué en kdaN montre qu'on est encore relativement proche de la courbe idéale de déformation.
REVENDICATIONS
1. Dispositif dissipateur d'énergie, caractérise en ce qu'il comprend au moins trois couches de pièces allongées à section droite constante choisies dans le groupe comprenant les tubes et
les tiges pleines, les pièces allongées d'une même couche étant toutes disposées selon une même direction, les pièces des couches de rang pair étant disposées selon une première direction, les pièces des couches de rang impair étant disposées selon une deuxième direction différente de la première, les pièces d'une couche ayant une parité donnée étant décalées par rapportaux pièces des couches de même parité les plus proches, les pièces d'une même couche n'étant pas jointives, et en ce que les pièces d'une couche sont poncutellement solidarisées avec les pièces des couchas adjacentes en leurs points de contact.
ENERGY DISSIPATING MECHANICAL DEVICE
The subject of the present invention is a mechanical energy dissipating device.
More precisely, the present invention relates to a device which makes it possible to absorb the mechanical energy which would result from the impact between a fixed part and a moving part. The device is integral with the fixed part or the moving part and its purpose is to absorb the energy of the impact between the two parts. This device therefore avoids
damage to one or. the other of these two parts which could result from the shock.
There are of course very many circumstances in which a part accidentally moved is likely to come into contact with another fixed part. This is particularly the case in nuclear installations. There are several circumstances in such a context where this situation can arise. We can for example consider the case of parts that are suspended and that can fall
due to a failure of the lifting system, or the case of parts that are handled above another fixed part. It is also possible to envisage the case of a confinement enclosure for example made of reinforced concrete and surrounding the vessel of a reactor. If a component of the installation bursts, the pieces thus released risk being propelled against the walls of the enclosure with very high speed and therefore very high energy. To maintain the integrity of the containment enclosure, it is necessary to have such an energy dissipation structure on the wall in order to prevent damage to the containment enclosure.
There is still a case where such deterioration can occur; this is for example at the level of the primary or secondary pipes in which a fluid under high pressure circulates. In the event of such a pipe breaking, a "whipping" effect may occur and the end of the pipe thus released may, by this movement, damage other vital parts of the installation. It is therefore necessary to provide devices to absorb the energy due to this accidental movement of the pipes in order to protect the other parts of the installation. These examples are of course in no way limiting and are simply intended to show that, in particular in a nuclear installation, the problem of the dissipation of mechanical energy resulting from the accidental displacement of a part arises in many circumstances.
Moreover, as such energy dissipating devices must be found in large numbers in the nuclear installation, it is highly desirable to use devices which, while being very efficient, have a relatively low cost price. Furthermore, depending on the different circumstances in which these devices are used, the energy to be dissipated can be very variable. It is therefore desirable to have damping or energy dissipating devices in which a large number of adjustment parameters that are effectively accessible to adapt the curve of
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ber.
The present invention specifically relates to energy dissipation devices constituting at the same time shock absorbers which, while ensuring very great stability and giving a response curve to the correct stresses, are relatively simple to produce and therefore difficult to achieve. 'relatively low cost. In addition, the principle of this device for dissipating mechanical energy can equally well be applied in the case where the damper must have a plane shape, a sleeve shape or a shape with any curvature.
The energy dissipating device according to the invention is characterized in that it comprises at least three layers of elongated parts. constant cross section chosen from the group comprising the tubes and solid rods the parts of the same layer being all arranged in the same direction, the parts of the layers of even rank being arranged in a first direction, the parts of the layers of odd rank being arranged in a second direction different from the first, the parts of a layer having a given parity being offset with respect to the parts of the closest layers of the same parity, the parts of the same layer not being contiguous, and in that the parts of one layer are punctually joined to the parts of the adjacent layers at their points of contact.
According to a preferred embodiment, the device is
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care three layers, each of said layers being constituted by a plurality of elongated pieces equidistant and not contiguous, the axes of the pieces of a layer forming with the axes of the pieces
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united between them.
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entered by welding points arranged at their points of mutual contact or any other connection system, such as gluing, soldering, etc.
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or rods is equal to 3. [pound] and the tubes or rods of every other layer are offset by a distance equal to f / 2 from the tubes or rods of the other layer.
<EMI ID = 6.1>
gées constituting said layers are rectilinear and the parts
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direction, the two directions forming between them an angle between 45 and 135 [deg.].
According to a second embodiment, every other layer is formed by rectilinear tubes or rods, the axes of which are all parallel, said axes of tubes or rods of said layers being arranged on coaxial cylinders with section
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toroidal shape, said tubes or rods having the same cross section as the tubes or rods of the other layers, the whole of said device thus having the shape of a sleeve.
The dissipator system consists of the tubes or the crossed rods, the soles are intended to distribute the forces, they can be integral with the tubes or the rods or else
<EMI ID = 10.1> 'In any event, the invention will be better understood on reading the following description of several embodiments of the invention given by way of non-limiting example. ses The description refers to the accompanying drawings in which we have
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- in Figure 1, a perspective view of a parallelepipedal energy dissipating device for absorbing the energy of a moving part in a vertical direction and consisting of tubes,
- in figure 2, a detail view of part of figure 1,
- in Figure 3, a vertical sectional view of one embodiment of the device for protecting a curved structure;
- in figure 4, a view. in vertical section of an exemplary embodiment of shock absorbers having the shape of a ring to protect an installation against the deflections of a pipe,
- on figure 5, a curve showing the crash of the system <EMI ID = 12.1>
- in Figure 6, an embodiment of a shock absorber with solid rods, and
- In Figure 7, a curve giving the law of deformation of a rod damper.
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tials. The damper consists essentially of the stack of a certain number of contiguous layers, each layer being constituted by a certain number of equidistant rods or tubes. The tubes or rods of one layer form an angle with the tubes of the two adjacent layers which is between 45 and 135 [deg.] A sort of mesh of crossed tubes or rods is thus formed. Depending on the case, the tubes or rods of the same layer can
have rectilinear or curved axes. The layers can be planar or have axes disposed on curved surfaces, for example on coaxial cylindrical surfaces.
In Figure 1, there is shown in perspective an embodiment of the device for absorbing the energy that would arise from the fall of a part on a second fixed and flat part referenced 2. In this embodiment, the roughly speaking shock absorber
the shape of a rectangular parallelepiped consisting of plane layers of intersecting tubes.
More precisely / the shock-absorbing device or
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also an upper sole 6 formed by a flat metal plate parallel to the sole 2. Between these two plates which limit the upper and interior of the energy dissipation device proper, there are a number of tubes constituting adjoining layers. In the example shown in FIG. 1, there are four layers referenced respectively 8a, 8b, 8c and 8d. Each of these layers is formed by the tubes 10 with a rectilinear axis and parallel to the plates 2 and 6. All the tubes constituting the different layers are identical as well.
with regard to their dimensions than with regard to the material of which they are made. The axes-des.tubes 10 of the same layer are equidistant. As indicated previously, the successive layers are crossed, the angle between the axes of two tubes arranged in adjacent layers.
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particular sation shown in this figure, the tubes of layers 8b and 8d have their axes parallel to the plane of the fi
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the same arrangements with the same values for the dis-
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It goes without saying that the number of layers can be
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constituting, as has already been indicated one of the parameters, this adjustment of the energy dissipating device, as a function of the conditions of use.
In addition, in order to maintain the structural integrity of the device, the tubes are secured together at the contact points of their generator. This joining can be obtained for example by welding as has been shown.
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darisation between the tubes of layers Sa and 8d and the end flanges 2 and 6 which is of the same nature as that which exists between the tubes, if they exist. These,. are not essential if the parts involved in the impact have suitable surfaces.
The damping effect, at least as regards the intermediate layers (layers 8b and 8d of figure 1), is obtained by the conjunction of two types of deformations: on the one hand, there is the specific deformation of the tubes at their points of contact with adjacent tubes <EMI ID = 22.1>
6 and this effect is also obtained at the level of the tubes of the layers 8a and 8b, and on the other hand, a particular effect linked to the intermediate layers. This particular effect is the deformation by bending in the longitudinal direction of the tubes due to the force applied for example by a tube of the strain 8a on a tube of the layer 8b. Indeed, the tube of
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interested in this phenomenon behaves like a beam on two simple supports B and C, constituted by the points of
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of layer 8c. There is of course also a deformation at the point of contact A between the tube of layer 8a and the tube of layer 3b. In reality, like the effort? is distributed through the sole 6 between all the tubes of the different layers, this effect occurs for
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is respected between the tubes of two successive layers having: the same parity. By way of example, a damper has been produced using tubes whose internal and external diameters are respectively equal to 18 and 21 mm. These tubes have a length of
167 mm and the interval h between two consecutive tubes of a
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the crushing curve of the dissipating device in FIG. 1. On the abscissa, the crushing E is represented as a function
of the force F applied, the crushings being expressed in millimeters and the forces in kdaN. The crushing curve shows that it deviates little from that of an <EMI ID = 30.1>
lele to the crushing axis. The useful stroke of this shock absorber is equal to about a third of its overall height, not including the flanges 2 and 6. It is understood that such a system has a very great flexibility of sizing by varying the dimensions of the tubes, internal diameters. and external, on their spacing, on the number of layers, on the nature of the material constituting the tubes. The dissipa-
- Their energy described above can absorb 1.12 KJ for 2 2
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The tubes used do not require any particular machining characteristics. In particular, there is no tolerance
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aunts without will break. We can cite stainless steel,
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In Figure 3, there is shown another embodiment of the energy dissipating device
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sation, we find the lower sole 2 'and the upper sole 6' which marry exactly the same shape as the
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shown in this figure, there are four layers of tubes, the layer 14a consists of tubes whose axes are in planes parallel to the plane of the figure,
the axes following the shape of the wall in this direction, the same applies to layer 14c. The layers 14b and 14d consist of tubes the axes of which are perpendicular to those of the tubes of the layers 14a and 14c. These tubes are welded together at their point of contact. It goes without saying that by "axis of the tube" is meant the locus of the centers of the circles which constitute the straight sections of the tubes, these axes not being of course rectilinear. It is understood that such an arrangement of the device makes it possible to protect the tube. wall 12 against all projectiles which could strike it.
In FIG. 4, another embodiment of the energy dissipating device has been shown. In this embodiment, the device is in the form of a cylindrical sleeve, the cross section of which has been shown.
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comprises an internal sole 6 ", an external sole 2" and between these two soles a mesh of tubes constituted by
a number of layers arranged on the cylindrical surfaces
<EMI ID = 39.1> ...). Between these layers, the layers are formed by tubes which in fact constitute tori. This is for example coucha 16b. We see that we thus reconstitute an <EMI ID = 40.1>
flat surfaces. The energy dissipating device is fixed to a fixed block 18 by means of an anchoring piece 20 integral with the outer flange 2 ". The piping which we want to protect and which bears the reference 22
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in contact with the sole 6 ". There is in general a certain clearance between the pipe and the frame to allow the displacement of differential expansion ,, It is understood that, depending on the
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positive damper surrounds only a small portion of the length of the pipe 22. This energy-dissipating device makes it possible to absorb the energy in the event of a rupture of the pipe 22.
We understand that the different layers of tubes,
these layers being always contiguous and the tubes of the two adjacent layers crossing each other, can be arranged on
any surfaces which follow the exterior contour of the part to be protected. The three examples given are not
<EMI ID = 44.1>
provide damping devices in which the tubes constituting half of the layers would be arranged on surfaces having a certain radius of curvature in a section plane, the tubes constituting the other layers being arranged on surfaces having another radius of curvature in a plane of section perpendicular to the first section plane - As explained previously, the tubes of the layers integral with the flanges 2 and 6 play a particular role insofar as they do not constitute beams
bending. Under these conditions, it may be advantageous to replace the tubes of the extreme layers with solid rods.
These rods have exactly the same diameter as the tubes constituting the other layers. A significant saving is thus achieved without affecting the operation of the system. If, for example, we refer to Figure 1, this means that between the sole 6 and the layer 8a is interposed a layer of solid rods having the same direction as the tubes of the layer 8b and that between the sole 2 and layer 8d we interpose a layer
<EMI ID = 45.1>
In FIG. 6, the case where the shock absorber
<EMI ID = 46.1>
<EMI ID = 47.1>
arranged in the same way as the tubes 10 of FIG. 2. Each layer comprises six or five solid rods to respect the arrangement.
<EMI ID = 48.1>
<EMI ID = 49.1>
entered them at their points of contact.
It goes without saying that in this embodiment, only the beam effect on multiple supports plays. More precisely, this effect occurs for the rods of layers 32b and 32e. However, this simplified embodiment makes it possible to obtain interesting results as shown by the curve of FIG. 7.
This curve corresponds to the shock absorber in figure 6,
<EMI ID = 50.1>
rods have a diameter of 20 mm and are made with an XC 18 S carbon steel. The center distance between two rods is equal to 45 mm. This steel has a practical elastic limit of between 25 and 35 h bars.
The curve of figure 7 which gives the crushing E in millimetersan function of the force applied in kdaN shows that one is still relatively close to the ideal curve of deformation.
CLAIMS
1. Energy dissipating device, characterized in that it comprises at least three layers of elongated parts with constant cross section chosen from the group comprising the tubes and
the solid rods, the elongated parts of the same layer being all arranged in the same direction, the parts of the layers of even rank being arranged in a first direction, the parts of the layers of odd rank being arranged in a second direction different from the first, the parts of a layer having a given parity being offset with respect to the parts of the closest layers of the same parity, the parts of the same layer not being contiguous, and in that the parts of a layer are punctually secured to the parts of the adjacent couchas at their points of contact.