G OLIVIER Orsay, le 2 juillet 2014 1 SPACEFRAME ESS SPACEFRAME -Etude du réglage de la position du spaceframe dans l'enceinte -Analyse des déformations.

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1 G OLIVIER Orsay, le 2 juillet 2014 1 SPACEFRAME ESS SPACEFRAME -Etude du réglage de la position du spaceframe dans l'enceinte -Analyse des déformations par Ansys Unité mixte de recherche CNRS-IN2P3 Université Paris-Sud 11 91406 Orsay cedex Tél. : +33 1 69 15 73 40 Fax : +33 1 69 15 64 70 http://ipnweb.in2p3.fr

2 G OLIVIER Orsay, le 2 juillet 2014 2 EFFORTS ET APPUIS SPACEFRAME Effort sur chaque tirant: 3000 à 9000N Poids spaceframe: 400 à 430 Kg Poids train de cavités et écran: 1200Kg Blocage du spaceframe par 3 vérins à 120° sur 2 niveaux Appuis de réglage sur 3 points Côté jumper Fixation en 2 points (ou plus) sur l'enceinte (transport) 2 solutions A AB B

3 G OLIVIER Orsay, le 2 juillet 2014 3 RENFORTS DU SPACEFRAME Ajout de renforts 2 pts d'appui sur barres (2 solutions) 1 point d'appui central sur fermeture spaceframe

4 G OLIVIER Orsay, le 2 juillet 2014 4 POSITION DES APPUIS ET DES RENFORTS 2 solutions possibles BA

5 G OLIVIER Orsay, le 2 juillet 2014 5 POSITION DES APPUIS ET DES RENFORTS Côté jumper AB

6 G OLIVIER Orsay, le 2 juillet 2014 6 REGLAGE DE LA POSITION DU SPACEFRAME Réglage transversal par tiges filetées au travers des piquages de vérins Réglage de la position axiale en tirant sur les pièces de fermeture du spaceframe à chaque extrémité Réglage de la hauteur par vérins à vis en 3 points

7 G OLIVIER Orsay, le 2 juillet 2014 7 CONDITIONS LIMITES SPACEFRAME -Les efforts sur les tirants sont modélisés par une pression sur le surface de 35cm2 des blocs supports -La pré-tension de 3000N se traduit donc par une pression de 0,857MPa -L'effort de 4500N dû à la contraction thermique se traduit par une pression de 1,287MPa -Le poids de 1200Kg est réparti à raison de 260Kg par cavité + 80Kg à chaque extrémité. -La charge de 260Kg par cavité induit un effort de 79,35Kg par tirant supérieur compte tenu d'un angle de 35°, soit une pression de 0,222MPa par bloc support -La charge additionnelle de 80Kg à chaque extrémité induit un effort de 48,83Kg par tirant supérieur, soit une pression supplémentaire de 0,137MPa sur les 4 blocs supérieurs d'extrémité -Calculs réalisés par Ansys. Méthode par "points distants" au niveau des appuis: points rotulés avec libertés de déplacement sur un plan.

8 G OLIVIER Orsay, le 2 juillet 2014 8 INFLUENCE DES RENFORTS ET DE LA POSITION DES APPUIS Depl. Total (mm) Depl. Struct. (mm) Depl. Blocs (mm) Contrainte max (Mpa) 2,06 1,99 (Z:-1,96 à +0,42) 0,07 à 1,76 (Z: -1,67 à +0,17) 38 Depl. Total (mm) Depl. Struct. (mm) Depl. Blocs (mm) Contrainte max (Mpa) 1,32 1,24 (Z: -1,21 à +0,50) 0,12 à 1,08 (Z: -0,89 à +0,18) 30 Depl. Total (mm) Depl. Struct. (mm) Depl. Blocs (mm) Contrainte max (Mpa) 2,51 2,45 (Z:-2,43 à +0,41 ) 0,12 à 2,38 (Z: -2,25 à +0,21) 36 Depl. Total (mm) Depl. Struct. (mm) Depl. Blocs (mm) Contrainte max (Mpa) 1,31 1,19 (Z: -1,19 à +0,77) 0,16 à 1,19 (Z: -0,99 à +0,40) 32 Position A Position B

9 G OLIVIER Orsay, le 2 juillet 2014 9 POSITION DES APPUIS Depl. Total (mm) Depl. Struct. (mm) Depl. Blocs (mm) Contrainte max (Mpa) 1,32 1,24 (Z: -1,21 à +0,50) 0,12 à 1,08 (Z: -0,89 à +0,18) 30 Depl. Total (mm) Depl. Struct. (mm) Depl. Blocs (mm) Contrainte max (Mpa) 1,31 1,19 (Z: -1,19 à +0,77) 0,16 à 1,19 (Z: -0,99 à +0,40) 32 Position APosition B AVANTAGES -Meilleure symétrie de déformation -Déformation plus faible au niveau des blocs INCONVENIENTS -2 Vérins supports au niveau d'un coupleur AVANTAGES -Pas de vérin support au niveau des coupleurs INCONVENIENTS -Déformation plus forte au niveau des blocs -Déformation la plus forte sur une extrémité POSITION A LA PLUS FAVORABLE

10 G OLIVIER Orsay, le 2 juillet 2014 10 INFLUENCE DES EFFORTS: POSITION A Spaceframe seul Depl. Struct. (mm) Depl. Blocs (mm) 0,350,01 à 0,33 Spaceframe & train cavités Application 3000N Mise en froid (+4500N) Depl. Struct. (mm) Depl. Blocs (mm) 1,100,09 à 1,04 Depl. Struct. (mm) Depl. Blocs (mm) 1,110,05 à 1,00 Depl. Struct. (mm) Depl. Blocs (mm) 1,240,12 à 1,08

11 G OLIVIER Orsay, le 2 juillet 2014 11 INFLUENCE DES EFFORTS: POSITION B Spaceframe seul Depl. Struct. (mm) Depl. Blocs (mm) 0,310,02 à 0,30 Spaceframe & train cavités Application 3000N Mise en froid (+4500N) Depl. Struct. (mm) Depl. Blocs (mm) 0,980,05 à 0,98 Depl. Struct. (mm) Depl. Blocs (mm) 1,050,02 à 1,04 Depl. Struct. (mm) Depl. Blocs (mm) 1,190,16 à 1,19

12 G OLIVIER Orsay, le 2 juillet 2014 12 INFLUENCE DE LA MATIERE Depl. Total (mm) Depl. Struct. (mm) Depl. Blocs (mm) Contrainte max (Mpa) 0,66 0,63 (Z: -0,61 à +0,17) 0,55 (Z: -0,49 à +0,05) 32 Depl. Total (mm) Depl. Struct. (mm) Depl. Blocs (mm) Contrainte max (Mpa) 1,32 1,24 (Z: -1,21 à +0,50) 0,12 à 1,08 (Z: -0,89 à +0,18) 30 Depl. Total (mm) Depl. Struct. (mm) Depl. Blocs (mm) Contrainte max (Mpa) 0,64 0,59 (Z: -0,57 à +0,27) 0,53 (Z: -0,46 à +0,15) 38 Depl. Total (mm) Depl. Struct. (mm) Depl. Blocs (mm) Contrainte max (Mpa) 1,31 1,19 (Z: -1,19 à +0,77) 0,16 à 1,19 (Z: -0,99 à +0,40) 32 Position A Position B Acier Aluminium Acier

13 G OLIVIER Orsay, le 2 juillet 2014 13 INTERFERENCE AVEC RAILS Les vérins sont sur la trajectoire des rails. -Resserrer les rails et déplacer les roulettes ou -Couper les rails au niveau des vérins et installer un 3 ème niveau pour les roulettes ou -2 secteurs du spaceframe en porte à faux par rapport à une roulette