Méthodologie ============ On décrit dans ce chapitre la méthodologie utilisée pour réaliser des études de tuyauteries avec Salome-Meca. On s'appuie dans ce document sur un exemple de modélisation simple (voir figure n°1) composée d'éléments filaires 1D, d'éléments 2D et d'éléments 3D (tés). Méthodologie de construction géométrique (module GEOM) ------------------------------------------------------ Les éléments filaires 1D sont utilisés pour décrire le réseau de tuyauteries constitué d'éléments droits et de coudes. Pour pouvoir raccorder ultérieurement le té 3D, on a modélisé les lignes filaires se raccordant au té en arrêtant ces lignes filaires aux points de raccordements avec le té. Les éléments 2D sont générés à partir d'un tronçon filaire de la ligne sur lequel on veut post-traiter l'ovalisation. En effet actuellement les paramètres d'ovalisation des éléments 1D ne sont pas visualisables dans Salomé. Le té aux intersections des lignes filaires doit être modélisé en 3D et maillé en hexaédrique (Cf. paragraphe :ref:`4.2 ` ) pour pouvoir calculer avec précision les contraintes aux jonctions tuyau principal tuyau incident. Actuellement dans Code_Aster, il existe des raccords 1D/3D et 1D/2D mais pas 2D/3D. Il faut donc passer par des tronçons filaires aux extrémités d'un té pour les raccords avec des éléments de la ligne de dimensions différentes (2D/3D par exemple). .. image:: images/1000000000000328000002BC3D476365A542CF81.png :width: 4.4445in :height: 3.2091in .. _RefImage_1000000000000328000002BC3D476365A542CF81.png: Figure n°1: Réseau de tuyauteries composé d'éléments 1D, 2D, 3D Préparation du modèle pour le calcul (compound et groupes) ---------------------------------------------------------- .. _DdeLink__1457_143176857: A la fin de la réalisation de la géométrie, il est conseillé de créer un compound pour chaque groupe d'objets de même dimension composant la ligne de tuyauterie. Cet objet compound sera le support du maillage de la dimension correspondante. On peut ensuite créer les groupes géométriques nécessaires au calcul sur chacun de ces compound. Ces groupes géométriques serviront à générer automatiquement les groupes de maillages correspondants. Plusieurs types de groupes de natures différentes sont nécessaires pour le calcul: * objets 1D : * groupes d'éléments 1D supportant les mailles 1D correspondantes à une même caractéristique de section. * groupes de nœuds pour chaque condition au limite à appliquer lors du calcul * pour la modélisation tuyau, il faut disposer du groupe de nœuds de départ de chaque tronçon filaire pour affecter la caractéristique GENE_TUYAU. * groupe de nœud pour chaque nœud représentant un composant supplémentaire (pompes, vannes,...), pour lesquels on affectera des modélisations DIS_T ou DIS_TR. * pour chaque liaison de la ligne filaire avec un élément de dimension différente (liaisons 1D 2D, 1D 3D), un groupe de nœud contenant un seul nœud. * objets 3D : * groupes d'éléments 3D (tés 3D par exemple). * objets 2D : * groupes de faces 2D (faces de tés 3D par exemple pour les liaisons 1D 3D). Pour ce type de liaison, il faut un groupe de nœud contenant un seul nœud pour la partie 1D et un groupe de face pour la partie 3D. Cela permettra d'affecter le mot clé «3D_TUYAU» et éventuellement l'option AXE_POUTRE. * groupes de faces supportant les éléments de tuyaux 2D correspondantes à une même caractéristique de section. Méthodologie de construction du maillage (module Smesh) ------------------------------------------------------- La méthode conseillée pour réaliser le maillage consiste à mailler chaque objet d'une même dimension (1D, 2D ou 3D) regroupés dans les différents compound géométriques indépendamment, puis de générer pour chaque maillage réalisé les groupes de mailles à partir des groupes géométriques créés dans le module GEOM précédemment, et enfin de créer un compound de maillage rassemblant les différents maillages. Ce compound de maillages représente la donnée de sortie à exporter au format MED pour réaliser le calcul. Principaux opérateurs Code_Aster pour le calcul ----------------------------------------------- Les principaux opérateurs Code_Aster à utiliser pour l'affectation des éléments de tuyauteries et pour les liaisons entre éléments de dimensions différentessont: * L'opérateur MODI_MAILLAGE [:ref:`U4.23.04 `] OPTION ORIE_NORM_COQUE est nécessaire afin d'orienter dans le même sens toutes les normales des éléments 2D. * L'opérateur CREA_MAILLAGE [:ref:`U4.23.02 `] OPTION='QUAD8_9'permet de transformer les éléments coque 2D quadratiques à 8 nœuds (QUAD8) en éléments quadratiques à 9 nœuds (QUAD9). Cette transformation est nécessaire pour pouvoir utiliser des éléments COQUE_3D. * Chaque ligne filaire distincte doit faire l'objet d'une affectation des orientations des axes principaux des sections transversales des éléments poutre. Il faut renseigner les champs de directions relatifs à l'option GENE_TUYAU (opérateur AFFE_CARA_ELEM [:ref:`U4.42.01 `]), qui doit être appliquée au premier nœud de chaque ligne filaire (nécessite un groupe de nœud pour chaque ligne filaire). * Utilisation des éléments discrets DIS_TR (pour prendre compte la masse et l'inertie d'éléments ponctuels représentant des composants additionnels sur la ligne comme des vannes, des soupapes par exemple), ainsi que des éléments discrets DIS_T (pour prendre compte la seule masse ponctuelle de certains composants additionnels) : la création de groupes de nœuds est nécessaire pour pouvoir appliquer ces éléments DIS_TR ou DIS_T(opérateur AFFE_MODELE [:ref:`U4.41.01 `]). * Affectation des éléments filaires constituant la tuyauterie en éléments tuyauxTUYAU_3M(droits) ou TUYAU_6M(courbes), (opérateur AFFE_MODELE [:ref:`U4.41.01 `]).Ces éléments combinent à la fois une cinématique de poutre, qui décrit le mouvement d'ensemble de la ligne de tuyauterie, et une cinématique de coque, qui apporte la description du gonflement, de l'ovalisation et du gauchissement de la section transversale. * Chaque changement de caractéristiques des éléments de la ligne de tuyauterie (diamètre, épaisseur, matériau, etc....), nécessite la création de groupes distincts (opérateur AFFE_CARA_ELEM[U4.42.01]). * Modélisation des raccords 3D-1D et 2D-1D (opérateur AFFE_CHAR_MECA option LIAISON_ELEM [:ref:`U4.44.01 `]) : * 3D-1D (éléments tuyaux) : OPTION 3D_TUYAU * 3D-1D (éléments poutre) : OPTION 3D_POU * 2D-1D (éléments tuyaux) : OPTION COQ_TUYAU * 2D-1D (éléments poutre) : OPTION COQ_POU