Modélisation par éléments finis des actions des matériaux granulaires sur les parois de silos - Université de Lorraine Access content directly
Theses Year : 1995

Finite element modelisation for the action of granular materials on silo walls

Modélisation par éléments finis des actions des matériaux granulaires sur les parois de silos

Abstract

The design of storage structures requires, above all, the calculation of the normal pressures on silo walls. Two methods of calculation are generally used, the analytical and the numerical method. The analytical methods are generally used for practical and rapid calcultations in slender silos. However, if we consider the complex behavior of the ensiled material, the effect of wall flexibility, and the behavior of the material-wall interface, only a numerical finite element technique can be used. Earlier studies, using this method, often consider a complex behavior of the ensiled material, however, show a simple behavior in the material-wall interface, and the effect of wall flexibility is usually neglected. Our aim is to study the pressure distributions in circular silos with flexible walls, and to show that comparatively simple finite element techniques, which include appropriate wall friction characteristics, can accurately model the pressures exerted by stored solids on silo walls in filling conditions. Four different contact elements are apllied to the interface, two for the cylindrical section and two for the conical section. The performance of this method is very satisfactory compared to the experimental, theoretical and numerical results, for the squat and slender silos. It can be noted that the use of a very sophisticated behavior law for ensiled material is not necessary, whereas an exact modeling of the wall friction is vital. However, if necessary, a more complex behavior of ensiled material can be incorporated into this study
L'étude des structures de stockage nécessite avant tout la détermination des pressions normales sur les parois. Deux types de méthodes de calcul sont en général développés, soit une méthode analytique soit une technique numérique par éléments finis. Les méthodes analytiques sont généralement exploitées dans l'étude pratique et rapide des silos élancés. Par contre, la considération du comportement complexe du matériau ensile, de l'influence du frottement en paroi et du comportement de l'interface matériau-paroi (d'ailleurs souvent négligé), nécessite l'utilisation d'une méthode numérique par éléments finis. Les travaux antérieurs, utilisant cette méthode, considèrent souvent un comportement complexe du matériau ensile, par contre, la flexibilité de la paroi et le comportement de l'interface matériau-paroi ont peu d'importance. Le but de ce travail est de démontrer qu'une technique relativement simple par éléments finis peut précisément déterminer les pressions sur la paroi dans le cas du remplissage, en utilisant les caractéristiques appropriées du frottement sur la paroi. Quatre éléments différents sont présentés pour l'interface, deux pour la jupe et deux pour la trémie. La performance de la méthode est très satisfaisante, comparativement aux autres travaux et résultats expérimentaux pour les silos à faible, à moyen et à fort élancement. On constate également que, l'utilisation d'une loi de comportement très sophistiquée du matériau ensile n'est pas nécessaire, par contre, la modélisation précise du frottement sur la paroi est très importante. Cependant, il est possible dans cette étude d'introduire facilement les comportements plus complexes de matériaux ensiles si nécessaire
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tel-01776913 , version 1 (24-04-2018)

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  • HAL Id : tel-01776913 , version 1

Cite

Ali Reza Naddaf Oskouei. Modélisation par éléments finis des actions des matériaux granulaires sur les parois de silos. Sciences de l'ingénieur [physics]. Université Paul Verlaine - Metz, 1995. Français. ⟨NNT : 1995METZ015S⟩. ⟨tel-01776913⟩
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