Programme de la Journée des Utilisateurs de Salome-Meca et Code_Aster 2014

La Journée annuelle des Utilisateurs de Salome-Meca et Code_Aster 2014 aura lieu le mardi 18 mars 2014 à Clamart.

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Qualification aux chocs thermiques de la robinetterie : quelle place pour la simulation ?
J. Ferrari, D. Hersant, J.-P. Mathieu, S. Meunier, J.-F. Rit (EDF / R&D / MMC)
EDF qualifie les robinets du parc électronucléaire aux conditions normales de fonctionnement afin de s’assurer du bon fonctionnement des matériels pour renforcer la sûreté et la disponibilité de ses tranches, la part de la robinetterie restant importante dans la maintenance corrective. L’essai sur boucle consiste à soumettre le robinet aux chargements thermo-hydrauliques, et à vérifier le respect d’un certain nombre de critères prédéfinis. Toutefois, son coût est élevé, et son pouvoir prédictif limité en regard de la diversité des technologies et des variantes de matériel à valider. Une solution prometteuse serait, alors, une qualification par analyse s’appuyant sur une démarche d’extension d’un matériel qualifié par essais vers un autre. Les conditions à remplir pour que la simulation numérique participe à une telle démarche sont de montrer la faisabilité des prévisions puis leur robustesse.

Étude du comportement sismique des charpentes métalliques fixées à des bâtiments de l’ilôt nucléaire sous séisme de niveau SMS applicable en VD3
A. Batou (EDF / DIN / CIPN) ; J.-M. Vezin (NECS)
Dans le cadre du réexamen de sûreté VD3 1300, le service GC du CIPN a engagé plusieurs études sur des charpentes métalliques fixées à des bâtiments de l’ilot nucléaire afin d’étudier leur comportement sismique vis-à-vis du niveau de séisme SMS applicable en VD3 (issu de l’application de la RFS 2001-01). Des diagnostics sismiques sophistiqués ont été effectués, nécessitant la modélisation des bâtiments supports afin d’optimiser au maximum les chargements sismiques considérés (spectres de plancher et déplacements sismiques). Suite à la mise à jour des spectres de planchers du BAS-BL en VD3 1300, la pince vapeur du palier P’4 (ouvrage en appui notamment sur le BAS-BL) a fait l’objet d’une vérification sismique sous SMS VD3. Un premier diagnostic, exploitant directement les spectres de plancher mis à jour en VD3, n’a pas permis de justifier la structure. Un second diagnostic intégrant les bâtiments supports (BR et BAS-BL) au modèle a donc été lancé. Ce diagnostic a ainsi permis de justifier l’ensemble de la structure de la pince vapeur sous SMS. Ce type de diagnostic sophistiqué intégrant la modélisation des bâtiments supports a permis de dégager des marges importantes en gommant les conservatismes liés aux chargements sismiques de conception (spectres de plancher de dimensionnement établis pour l’ensemble des sites d’un palier). Le recours à ces diagnostics nécessite cependant certaines précautions particulières sur des points de modélisation (représentativité de la base modale, amortissement des modes couplés).

Modélisation des paliers alternateurs 1300 MW par chaînage EDYOS - Code_Aster et appui à l’exploitant
M. Hélène, J. Beaurain (EDF / R&D / AMA) ; R. Hamam (EDF / DIN / SEPTEN)
Les paliers hydrodynamiques présents dans les groupes turbo-alternateurs sont des composants clés pour la disponibilité de la production d’électricité des centrales nucléaires et conventionnelles. Ces matériels, assurant le guidage et le supportage de lignes d’arbres de plusieurs centaines de tonnes, sont considérés comme sensibles pour plusieurs raisons. Le retour d’expérience concernant des avaries de paliers ayant mené à des fortes indisponibilités est relativement bien connu. Néanmoins, cette connaissance a posteriori, ne permettra jamais d’anticiper et de prédire des conjonctions de situations non encore rencontrées ou bien des phénomènes nouveaux. C’est là qu’intervient la nécessité de disposer d’outils numériques et de méthodes fiables et robustes dans la prédiction du comportement des paliers du parc en exploitation, en fonctionnement normal et dégradé.

Modélisation de la fissuration inter-granulaire par corrosion sous contraintes pour les aciers inoxydables
T. Couvant, S. Meunier (EDF / R&D / MMC) ; D. Haboussa, J.-M. Proix (EDF / R&D / AMA)
L’amorçage et la propagation de la corrosion sous contrainte intergranulaire (IGSCC) résulte d’une interaction entre le matériau (teneur en chrome), l’eau (température, pH, potentiel) et la sollicitation mécanique. De plus, les propriétés du matériau évoluent sous l’effet d’une irradiation. Une simulation de l’IGSCC est développée avec Code_Aster à l’échelle de l’agrégat polycristallin afin d’évaluer quantitativement les couplages matériau-chimie-mécanique supposés qui sont impliqués dans l’amorçage et la propagation de fissures. La validation des couplages permettra de développer des modèles d’ingénierie plus prédictifs. On s’intéresse ici à l’IGSCC des aciers inoxydables affectant par exemple les cannes chauffantes de pressuriseur et la visserie.

Analyses dynamiques comparées des hypothèses de modélisation d’une pompe RPE à l’aide de l’outil-métier MT
G. Mogenier (EDF / DIN / SEPTEN)
Le groupe de pompage RPE est une pompe de puisard verticale composée d’une ligne d’arbres située à l’intérieur d’une colonne flexible. Un roulement à billes, deux paliers lubrifiés par le fluide pompé, un joint annulaire et une bague d’usure supportent le rotor. Dans le cadre de sa qualification aux conditions accidentelles, un écart a été identifié – pour des jeux de palier augmentés de 50 % – alors que sa 5e fréquence propre de flexion – 99,8 Hz amortie à 4,8 % – était localisée à 2 % de l’harmonique 2. Cet écart cumulé aux difficultés rencontrées par le constructeur lors de la modélisation réaliste des paliers rainurés et du groupe de pompage complet (gpc) – rotor et colonne – ont conduit à ce contre-calcul dont l’objectif réside dans la démonstration du respect des spécifications relatives à son comportement vibratoire.

Modèle de fretting de crayon combustible
L. Was (EDF / DIN / SEPTEN)
Les vibrations des crayons de combustible au sein de leurs supportages peuvent entraîner une usure de la gaine des crayons par faibles débattements répétés de ces derniers : on parle d’usure par fretting. La gaine des crayons de combustible constituant la première barrière avec la matière nucléaire, EDF s’assure que l’usure observée sur les crayons de combustible n’est pas de nature à remettre en cause l’intégrité de cette barrière.

Comportement au séisme d’une colonne de sol en linéaire équivalent
D. Vandeputte (EDF / DIN / CEIDRE / TEGG)
Compte tenu des réévaluations à la hausse des niveaux sismiques, la prise en compte du comportement non linéaire du sol est indispensable pour les études de sureté (taux de déformation du sol, caractéristiques dynamiques, impédances des bâtiments, liquéfaction, effets de site, ..). L’utilisation de la méthode linéaire équivalente (via des courbes G-Gamma) permet, à un moindre cout, d’obtenir une estimation des niveaux de non linéarité, en termes de modules et d’amortissements, induits par le passage de l’onde sismique dans les différentes couches de sol. Cette étude propose une utilisation de la méthode linéaire-équivalente dans Code_Aster qui donne la possibilité de réaliser facilement des études de variabilités et conduit à des gains significatifs en terme de post-traitement et d’ergonomie.

Interaction Fluide-Structure pour le calcul au séisme d’un barrage-voûte
A.S. Diallo, E. Robbe (EDF / DPIH / CIH)
La réponse d’un barrage voûte à une sollicitation sismique est fortement influencée par l’interaction entre le barrage et sa retenue. Différentes approches existent aujourd’hui pour prendre en compte cette interaction. Le but de cette étude est de comparer trois approches avec différents niveaux de précision et par conséquent différents efforts de calculs. La première approche est basée sur les masses ajoutées de Westergaard, la seconde approche est également de type masses ajoutées mais basée sur une approche potentielle du couplage fluide-structure et la troisième approche est basée sur la méthode des sous-structurations dynamique où la retenue est supposée compressible. L’étude a été effectuée sur un barrage voûte à vallée symétrique généré artificiellement avec des conditions aux limites simplifiées. Ce barrage a été choisi comme cas d’étude dans le cadre du 12ème Workshop CIGB (Commission Internationale des Grands Barrages) qui a eu lieu du 2 au 4 octobre 2013 à Graz en Autriche.