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CONCOURS D’ACCES AU CORPS DES PROFESSEURS DE LYCEE PROFESSIONNEL GENIE INDUSTRI

CONCOURS D’ACCES AU CORPS DES PROFESSEURS DE LYCEE PROFESSIONNEL GENIE INDUSTRIEL STRUCTURES METALLIQUES Concours interne Session 2007 Eléments de corrigé DETAILS DES REPONSES 1) ETUDE DU SILO 1.1) Recherche du développement du Rep 3 : (DOC REP 3 – calcul du diamètre fibre neutre : • Fibre Neutre = • Extérieur – Epaisseur • Fibre Neutre = 300 – 5 • Fibre Neutre = 295 mm calcul de H : H = 1710 + 300 – 65 – 2 – 135 – 2 – 1 – 1210 H = 595 1.2 ) Recherche du développement du Rep 4 : (DOC REP 3 – B) Calcul de A : A = 1710 – 1210 – 110 A = 390 Calcul de B : B = (1410 / 2 ) – ( 300 / 2 ) B = 555 Calcul de l’angle • : Tan • = 596 / 555 • = 47,04° Calcul de C : C = 390 / tan • C = 363,2 H2 jeu jeu Jeu/2 Calcul de la Hauteur : Hauteur = 575 -145– 555 + 362,2 – H2 – 2 = 575 – 145 – 555 + 362,2 – 88 - 2 Hauteur = 147,2 Calcul de l’angle du cylindre : Angle = 90° - Angle • Angle = 90- 47,04 Angle = 42°96 2.2) Prix de revient du soudage: (DOC REP 3 – C) calcul du diamètre moyen : • Moyen = • Extérieur – Epaisseur • Moyen = 1000 – 14 • Moyen = 986 mm Longueur d’une passe : Longueur = • Moyen x • Longueur = 986 x • Longueur = 3097,6 mm Vitesse de soudage TIG EN = 60 x U x I donc V = 60 x U x I 1000 x V 1000 x EN V = 60 x 28 x 190 = 319 000 1000 x 16 16 000 V = 19,95 cm/min Temps théorique de soudage TIG: Tps soudage = 3097,6 / 199,5 Tps soudage = 15,52 min. Temps alloué de soudage TIG: Tps alloué = 15,52 x 2,3 Tps alloué = 35,71 min. Coût de soudage TIG: Coût de soudage = (36 x 70) / 60 Coût de soudage = 42 Euro. Longueur de soudageMIG : Longueur = 309,6 x 5 Longueur = 15 488 mm Vitesse de soudage MIG EN = 60 x U x I donc V = 60 x U x I 1000 x V 1000 x EN V = 60 x 30 x 250 = 450 000 1000 x 18 18 000 V = 25 cm/min Temps théorique de soudage MIG: Tps soudage = 15488 / 250 Tps soudage = 61,95 min. Temps alloué de soudage MIG: Tps alloué = 61,95 x 1,9 Tps alloué = 117,7 min. Coût de soudage TIG: Coût de soudage = (117,7 x 55) / 60 Coût de soudage = 108 Euro. Coût de soudage MIG + TIG: Coût de soudage MIG + TIG = 108 + 42 Coût de soudage MIG + TIG = 150 Euro. Coût de soudage total: Coût de soudage total = 150 x 2 Coût de soudage total = 1300 Euro. 2. 3) Contrôle de soudage (DOC REP 3 – D) Contrôle non destructif : Type d’assemblage Assemblage d’éléments d’une même enveloppe cylindrique. Assemblage non circulaire par soudure bout à bout. Donc type 1.1 a (page 84) Désignation et étendue du contrôle Page 149 Type d’assemblage (1.1 a) donne le type d’examen par rapport à la catégorie de construction (B) et le coefficient de soudage (0,85). Contrôle destructif : Définition de l’assemblage Page 145 Définition d’assemblage = NC Nombre de coupon témoin Page 146 La catégorie de construction (B),le coefficient de soudage (0,85) et la définition de l’assemblage (NC) donne le nombre de coupon témoin (1). Essais à effectuer Page 147 Par rapport au coefficient de soudage (0,85) et le groupe d’acier (St9) Traction : Eprouvette prismatique prise dans le sens travers de la soudure = 1 Pliage : ep <20 Eprouvette prise dans le sens travers de la soudure Endroit = 1 Eprouvette prise dans le sens travers de la soudure Envers = 1 Eprouvette prise dans le sens longitudinal de la soudure Envers : Non, car soudure homogène. Flexion : Eprouvette prise dans le métal déposé : Non, car acier inoxydable austénitique TME > -105° Eprouvette prise dans la ZAT : Non, car acier inoxydable austénitique. Examen Macrographique : 1 Mesure de la dureté VICKERS HV 10 : Non, car acier inoxydable austénitique. Tableau de Coût Horaire de Soudage Hypothéses : - Toutes les longueurs de soudage seront calculées en utilisant le diamètre moyen du joint. - Temps alloué = Temps théorique de soudage x K (coefficient d’utilisation du poste). Données : - En soudage l’énergie nominale : U = tension de l’arc électrique. I = Intensité de l’arc électrique. V = Vitesse de soudage en cm/min. - Toutes les longueurs de soudage seront calculées en utilisant le Diamètre moyen. - Coût horaire du TIG = 70 € - Coût horaire du MIG = 55 € - K = 1,9 en soudage MIG et 2,3 en soudage TIG Tableau récapitulatif des étapes de calcul pour un seul joint : Procédé Longueur D’une passe Nombre de passe Longueur totale de soudage Vitesse de soudage Temps théorique de soudage Coef. Utilisation de poste K Temps alloué Coût de soudage 111 3097,6 1 3097,6 19,95 15,52 2,3 36 42 131 3097,6 5 15488 25 61,95 1,9 117,7 108 S/Total 150 Cout Total Horaire pour assemblage : Total 300 Euro Les détails de calcul sont à effectuer sur feuilles de copies. CA PLP Interne et CAER Génie Industriel Structures Métalliques 2007 DOC REP 3 - D Tableau de Contrôles Contrôles non destructifs Type d’assemblage : 1.1 a Type Examen Désignation Etendue du contrôle RT ou UT Radiographie ou Ultrasons NŒUD + 10 % PT ou MT RESSUAGE OU MAGNETOSCOPIE 10 % Contrôles destructifs ESSAIS A EFFECTUER TYPES D’ESSAI TYPES D’EPROUVETTES NOMBRES EPROUVETTES Eprouvette Prismatique sens transversal 1 TRACTION Pliage Envers - Eprouvette sens transversal 1 PLIAGE Pliage endroit - Eprouvette sens transversal 1 MACROGRAPHIQUE 1 CA PLP Interne et CAER Génie Industriel Structures Métalliques 2007 DOC REP 3 - E CORRIGE PLPint 2007 PARTIE 1 1) ETUDE DU REACTEUR 1.1 Epaisseur utile de la virole eu = en – c - c1 – c2 = 14 – 0 – 0,4 – 0,5 = 13,1 mm 1.2 Calcul de « e » de la virole (situation d’essai) e = P.De 2fz+P= 3,3 x 1000 2 x 209 x 1 + 3,3 = 7,83 mm e < eu la cuve résiste 1.3 Calcul de l’épaisseur du fond (situation normale de service, fond GRC) Épaisseur minimale nécessaire: e = MAX[ ] (es), (ey), (eb) • es = P.R 2fz – 0,5P = 2 x 1000 2 x 100 x 1 – 0,5 x 2 = 10,05 mm • ey = ? ⎝ ⎜ ⎛ ⎠ ⎟ ⎞ 0,75 + 0,2Di R P f =⎝ ⎜ ⎛ ⎠ ⎟ ⎞ 0,75 + 0,2 x 970 1000 x 2 100 = 0,019 r Di= 0,103 β = 0,75 ey = 0,75(0,75R +0,2Di)P f = 0,75 (0,75 x 1000 + 0,2 x 970) x 2 100 = 14,16 mm • eb = ? verification: ey≥0,005Di 0,005Di = 0,005 x 970 = 4,85 la relation est vérifiée, il n’y a pas lieu de tenir compte de eb Epaisseur choisie e = MAX( ) (10,05 mm) , (14,16 mm) e = 14,16 mm Epaisseur de commande en en ≥ e + 0,1en 0,9en ≥ 14,16 en ≥14,16 0,9 en ≥ 15,73 en = 16 mm 1.4 Conditions minimales de matière e = 0,9 x 16 = 14,4 mm Dm = 2R + e = 2 x 1000 + 14,4 = 2014,4 mm et = 5 – 0,125 x 5 = 4,375 mm dm = de – et = 114,3 – 4,375 = 109,925 mm d = de – 2et = 114,3 – 2 x 4,375 = 105,55 mm lt = 100 mm 1.5 Condition d’application des règles • Diamètre de l’ouverture d ≤ 16 Dm.e d ≤ 16 2014,4 x 14,4 d ≤ 2725 d = 105,55 mm la relation est vérifiée • Position de l’ouverture Rayon de la région centrale = 0,4De = 0,4 x 1000 = 400 mm Le piquage d’un diamètre extérieur de 114,3mm centré sur l’axe du fond est entièrement situé dans la région centrale du fond (diamètre 800mm) • Tubulure soudée - Angle entre l’axe du tube et la normale au fond est égal à 0°, il est donc inférieur à 45° - et ≤ kt.e ? d Dm =105,55 2014,4 = 0,052 kt = 2 kt.e = 2 x 14,4 = 28,8mm et = 4,375mm, et est donc inférieur à kt.e 1.6 Calcul de « L » et « l » • L = k0 Dm.e δ = d Dm.e = 105,55 2014,4 x 14,4 = 0,619 k0 = 1 L = 1 x 2014,4 x 14,4 L = 170,3mm • l = Min( ) dm.et uploads/Industriel/ c-corrige-esptp-caplp-gi-sm-int-2007-pdf.pdf