3. Description du jeux de commandes#

3.1. Affectation d’une modélisation et discrétisation spatiale#

Dans cette partie, on décrit le choix et l’affectation d’une des deux modélisations TUYAU ainsi que les degrés de liberté et les mailles associées. La plupart des informations décrites sont extraites de la documentation d’utilisation [U3.11.06]: Modélisations TUYAU_3M et TUYAU_6M.

3.1.1. Degrés de libertés#

Les degrés de liberté sont, en chaque nœud de la maille support:

les six composantes de déplacement de la fibre moyenne (trois translations et trois rotations),
trois degrés de liberté correspondant aux modes 0 et 1,
pour chaque mode de Fourier, 6 degrés de liberté (\(U\) correspond au gauchissement, \(V\) et \(W\) à l’ovalisation: \(V\) au déplacement orthoradial, \(W\) au déplacement radial, \(I\) signifie « in plane » et \(O\) signifie « out of plane »).

Élément	Degrés de liberté à chaque nœud sommet						Remarques
TUYAU_3M	DX	DY	DZ				Valeur de la composante de déplacement en translation imposée sur les nœuds spécifiés
	DRX	DRY	DRZ				Valeur de la composante de déplacement en rotation imposée sur les nœuds spécifiés
	W0	WI1	WO1				Degré de liberté de gonflement et mode 1 sur \(W\)
	UI2	VI2	WI2	UO2	VO2	WO2	Degrés de liberté liés au mode 2
	UI3	VI3	WI3	UO3	VO3	WO3	Degrés de liberté liés au mode 3
TUYAU_6M	DX	DY	DZ				Valeur de la composante de déplacement en translation imposée
	DRX	DRY	DRZ				Valeur de la composante de déplacement en rotation imposée
	W0	WI1	WO1				degrés de liberté de gonflement et mode 1 sur \(W\)
	UI2	VI2	WI2	UO2	VO2	WO2	degrés de liberté liés au mode 2
	UI3	VI3	WI3	UO3	VO3	WO3	degrés de liberté liés au mode 3
	UI4	VI4	WI4	UO4	VO4	WO4	degrés de liberté liés au mode 4
	UI5	VI5	WI5	UO5	VO5	WO5	degrés de liberté liés au mode 5
	UI6	VI6	WI6	UO6	VO6	WO6	degrés de liberté liés au mode 6

3.1.2. Maille support des matrices de rigidité et de masse#

Les mailles support des éléments finis, en formulation déplacement, sont des segments à 3 ou 4 nœuds.

Modélisation	Maille	Élément fini	Remarques
TUYAU_3M	SEG3	METUSEG3	Maille linéique
	SEG4	MET3SEG4	Maille linéique
TUYAU_6M	SEG3	MET6SEG3	Maille linéique

Les mailles SEG4, qui ont des fonctions de formes cubiques, ont été développées pour résoudre un problème simple de poutre en flexion. Pour cet exemple simple, la solution exacte est obtenue à l’aide d’un seul élément à maille SEG4.

Pour des problèmes plus complexes, l’expérience montre que l’on peut mailler beaucoup plus grossièrement avec des mailles SEG4. Par exemple il faut une quinzaine d’éléments SEG3 pour obtenir une solution correcte pour un coude en flexion alors qu’il en faut la moitié avec des éléments SEG4.

Remarque :

On peut utiliser l’opérateur MODI_MAILLAGE pour construire des mailles SEG4 à partir de mailles SEG3.

Remarque :

Les éléments TUYAU_3M et TUYAU_6M sont sous-intégrés en rigidité. L’intégration complète des matrices de rigidité a soulevé des problèmes de calculs d’efforts internes (osscilations non physiques), notamment pour les efforts tranchants.

Les éléments TUYAU_3M sur les mailles supports SEG4 sont également sous-intégrés en masse. L’intégration complète peut provoquer l’apparition de modes propres non physiques sur les DDL non associés à une cinématique de poutre.

3.1.3. Maille support des chargements#

Tous les chargements applicables aux éléments utilisés sont traités par discrétisation directe sur la maille support de l’élément en formulation déplacement. La pression et les autres forces linéiques ainsi que la pesanteur sont des exemples de chargements s’appliquant directement sur l’élément. Aucune maille spéciale de chargement n’est donc nécessaire.

3.1.4. Modèle : AFFE_MODELE#

L’affectation de la modélisation passe par l’opérateur AFFE_MODELE [U4.41.01]. On rappelle que seul le phénomène mécanique est disponible avec l’élément TUYAU.

AFFE_MODELE		TUYAU_3M TUYAU_6M	Remarques
AFFE
PHENOMENE	“MECANIQUE”
MODELISATION	“TUYAU_3M”
MODELISATION	“TUYAU_6M”

Au niveau du choix de la modélisation TUYAU, on peut noter que l’utilisation d’une décomposition en série de Fourier à l’ordre 6 (élément TUYAU_6M) améliore l’approximation du comportement de la section transversale en présence de modes locaux, dans le cas où celle-ci se déforme suivant un mode élevé, par exemple dans le cas de tubes minces où le rapport épaisseur sur rayon de la section transversale est \(<0.1\) , et dans le cas de la plasticité.

3.2. Caractéristiques élémentaires : AFFE_CARA_ELEM#

Dans cette partie, les opérandes caractéristiques de l’élément tuyau sont décrites. La documentation d’utilisation de l’opérateur AFFE_CARA_ELEM est [U4.42.01].

AFFE_CARA_ELEM		TUYAU_3M TUYAU_6M	Remarques
POUTRE
SECTION :	“CERCLE”
% section	constante
% section	Variable
	MODI_METRIQUE		MODI_METRIQUE=”OUI” est désactivé
TUYAU_NCOU	tncouch
TUYAU_NSEC	tnsec
ORIENTATION	“GENE_TUYAU”		Définition d’une génératrice. Par défaut, une génératrice est créée
	PRECISION
	CRITERE

Les caractéristiques qu’il est possible d’affecter sur les éléments TUYAU, sont:

SECTION: “CERCLE”

La section est définie par son rayon “R” externe et son épaisseur “EP”, sur chaque maille puisque le maillage est représenté par la fibre moyenne du tuyau.

TUYAU_NCOU : tncouch

C’est le nombre de couches à utiliser pour l’intégration des relations de comportement non linéaires dans l’épaisseur des éléments de tuyau droit. En élasticité linéaire, une à deux couches suffisent, en non linéaire on conseille de mettre entre 3 et 5 couches. Le nombre de point de Gauss est égal à deux fois le nombre de couches plus un \((2\times \mathrm{tncouch}+1)\) , ce qui fait que le temps CPU augmente rapidement avec le nombre du couches.

TUYAU_NSEC : tnsec

C’est le nombre de secteurs angulaires à utiliser pour l’intégration des relations de comportement non linéaires dans la circonférence des éléments de tuyau droit. Par défaut le nombre de secteurs vaut 16. On conseille de mettre 32 secteurs en non linéaire pour des résultats précis (attention à l’augmentation du temps CPU avec le nombre de secteurs).

ORIENTATION(“GENE_TUYAU”)

On définit à partir de l’un des nœuds extrémités de la ligne de tuyauterie une ligne continue tracée sur le tuyau. Les opérandes PRECISION et CRITERE permettent de définir la précision pour la construction de la génératrice et la limite entre un élément de tuyau droit et un élément courbe.

Remarque:

Le vecteur directeur de la ligne ainsi définie ne doit pas être colinéaire à la fibre moyenne du coude au nœud extrémité considéré, en utilisant le mot clé INFO=2on peut vérifier si le vecteur défini est correct.

3.2.1. Opérande MODI_METRIQUE#

L’opérande MODI_METRIQUE permet de définir pour les éléments TUYAU le type d’intégration dans l’épaisseur:

MODI_METRIQUE= “NON” conduit à assimiler dans les intégrations le rayon au rayon moyen. Ceci est donc valable pour les tuyaux de faible épaisseur (relativement au rayon),
MODI_METRIQUE= “OUI” implique une intégration complète, plus précise pour des tuyauteries épaisses, mais pouvant dans certains cas conduire à des oscillations de la solution.

Remarque

L’option MODI_METRIQUE=”OUI” a été désactivée suite à la constatation de résultats faux lors de son emploi. Pour le moment, seule l’option MODI_METRIQUE=”NON” est autorisée.

3.2.2. Génératrice et notion de repère local : mot clé ORIENTATION#

La génératrice tracée tout au long de la tuyauterie permet de définir l’origine des angles \(\Phi\) [Figure]. Ceci est utilisé:

pour interpréter les degrés de liberté d’ovalisation;

_images/100083D0000069D5000034EB783F3758E80B9F94.svg

Figure 3.2.2-a: Représentation de deux coudes non coplanaires reliés par un tuyau droit.

Pour une section transverse extrémité de la ligne de tuyauterie [Figure], l’utilisateur définit dans AFFE_CARA_ELEM sous le mot-clé ORIENTATION un vecteur dont la projection sur la section transverse extrémité définit un vecteur origine \({z}_{1}\) unitaire.

La syntaxe est la suivante:

AFFE_CARA_ELEM( # ...
    ORIENTATION= _F(
        GROUP_NO= 'EXTREMITE',
        CARA= ’GENE_TUYAU’,
        VALE = (x,y,z),
    )
)

où: EXTREMITE est le nœud centre de la section transverse extrémité.

\((x,y,z)\) contient les 3 composantes du vecteur orientant la génératrice du tuyau, à projeter sur la section transverse extrémité. Ce vecteur doit être défini en un nœud ou un group_no extrémité du tuyau. La géométrie est alors construite automatiquement pour tous les éléments connexes de TUYAU.

L’intersection entre la direction de ce vecteur et la surface moyenne du coude détermine la trace de la génératrice sur cette section. On appelle \({x}_{1,}{y}_{1,}{z}_{1}\) le trièdre direct associé à cette section où \({x}_{1}\) est le vecteur unitaire perpendiculaire à la section transverse. L’intersection entre la section transverse et la droite issue du centre de cette section dirigée par \({z}_{k}\) est la trace d’une génératrice représentée ci-dessous. Pour l’ensemble des autres sections transverses, le trièdre \({x}_{k},{y}_{k},{z}_{k}\) est obtenu soit par rotation du trièdre \({x}_{k-1},{y}_{k-1},{z}_{k-1}\) dans le cas des parties coudées, soit par translation du trièdre \({x}_{k-1},{y}_{k-1},{z}_{k-1}\) pour les parties droites de la tuyauterie.

_images/1000271E000069D5000060390D6ACE22D73BC89B.svg

Figure 3.2.2-b: Représentation de la génératrice de référence.

L’origine des \(\Phi\) commune à tous les éléments est définie par rapport à la trace de cette génératrice sur la section transverse. L’angle entre la trace de la génératrice et la position courante sur la section transverse est repérée par l’angle \(\Phi\) . Le repère local du tuyau droit et coudé est ainsi défini par l’option ORIENTATION (“GENE_TUYAU”) de la commande AFFE_CARA_ELEM qui permet de définir le premier vecteur \({z}_{k}\) à une extrémité.

_images/10005B0E000069D50000305FC5BBA25B78F39C59.svg

Figure 3.2.2-c: Repère local de l’élément \(\mathrm{XYZ}\) .

3.2.3. Exemple d’affectation de caractéristique#

Cet exemple est une tuyauterie comportant deux coudes (problème de Hoovgaard issu du test SSLL101C).

_images/10002178000069D5000030E3486C0C2AE088561B.svg

diamètre extérieur du tuyau: \(0.185m\)
épaisseur du tuyau: \(6.12m\)
rayon de courbure des coudes: \(0.922m\)

MODELE=AFFE_MODELE(
    MAILLAGE=MAILLAGE,
    AFFE=_F(
        TOUT = 'OUI',
        PHENOMENE = 'MECANIQUE',
        MODELISATION = 'TUYAU_3M',
    ),
)

CARELEM=AFFE_CARA_ELEM(
    MODELE=MODELE,
    POUTRE=_F(
        GROUP_MA = 'TOUT_ELT',
        SECTION = 'CERCLE',
        CARA = ('R', 'EP',),
        VALE = (0.0925, 0.00612,),
    ),
    ORIENTATION=_F(
        GROUP_NO = 'C',
        CARA = 'GENE_TUYAU',
        VALE = (1., 0., 0.,),
    ),
)

3.3. Matériaux : DEFI_MATERIAU#

La définition du comportement d’un matériau s’effectue à l’aide de l’opérateur DEFI_MATERIAU [U4.43.01]. Il n’y a pas de contrainte particulière due à l’utilisation des éléments TUYAU.

Les matériaux utilisés avec l’ensemble des modélisations peuvent avoir des comportements élastiques en contraintes planes dont les caractéristiques linéaires sont constantes ou fonction de la température. Les comportements non linéaires en contraintes planes sont disponibles pour les modélisations tuyaux. Pour plus d’information sur ces non linéarités on peut se reporter au [§ 2.6].

DEFI_MATERIAU		TUYAU_3M	TUYAU_6M	Remarques
ELAS, ELAS_FO, ECRO_LINE, TRACTION, …				tous les matériaux disponibles en C_PLAN

3.4. Chargements et conditions limites : AFFE_CHAR_MECA et AFFE_CHAR_MECA_F#

On rappelle qu’il n’est pas possible d’effectuer des calculs thermiques, cependant l’affectation de température est possible, à l’aide de l’opérateur CREA_CHAMP. (voir paragraphe [§3.4.4]).

L’affectation des chargements et des conditions aux limites sur un modèle mécanique s’effectue à l’aide de l’opérateur AFFE_CHAR_MECA, si les chargements et les conditions aux limites mécaniques sur un système sont des valeurs réelles ne dépendant d’aucun paramètre, ou bien AFFE_CHAR_MECA_F, si ces valeurs sont fonctions de la position ou de l’incrément de chargement.

La documentation d’utilisation d’AFFE_CHAR_MECA et AFFE_CHAR_MECA_F est [U4.44.01].

3.4.1. Liste des mot-clés facteurs d’AFFE_CHAR_MECA et AFFE_CHAR_MECA_F#

Les mot-clés facteurs disponibles pour ces deux opérateurs sont regroupés dans les deux tableaux suivants.

AFFE_CHAR_MECA	TUYAU_3M TUYAU_6M	But, remarques et exemples
DDL_IMPO		But : imposer, à des nœuds ou à des groupes de nœuds, une ou des valeurs de déplacement Mode 0 (gonflement) et: * modes 1 à 3 pour TUYAU_3M * modes 1 à 6 pour TUYAU_6M Exemple : SDLL14, SSLL101, SSLX102, SSNL106, …
LIAISON_DDL		But : définir une relation linéaire entre des degrés de liberté de deux ou plusieurs nœuds
LIAISON_OBLIQUE		But : appliquer, à des nœuds ou des groupes de nœuds, la même valeur de déplacement définie composante par composante dans un repère oblique quelconque
LIAISON_GROUP		But : définir des relations linéaires entre certains degrés de liberté de couples de nœuds, ces couples de nœuds étant obtenus en mettant en vis-à-vis deux listes de mailles ou de nœuds
LIAISON_UNIF		But : d’imposer une même valeur (inconnue) à des degrés de liberté d’un ensemble de nœuds Exemple : ELSA01B, ELSA01C et ELSA01D
LIAISON_SOLIDE		But : modéliser une partie indéformable d’une structure Exemple : ELSA01B, ELSA01C et ELSA01D
LIAISON_ELEM		But : modéliser les raccords d’une partie massive 3D avec une partie tuyau ou d’une partie coque avec une partie tuyau Exemple : SSLX101B, SSLX102A et SSLX102F
LIAISON_CHAMNO		But : définir une relation linéaire entre tous les ddls présents dans un concept CHAM_NO
PESANTEUR		But : appliquer un effet de pesanteur Exemple : SSLL101, SSLL106
FORCE_POUTRE		But : appliquer des forces linéiques, sur des éléments de type poutre Exemple : SSLL106
FORCE_NODALE		But : appliquer, à des nœuds ou des groupes de nœuds, des forces nodales, définies composante par composante dans le repère GLOBALou dans un repère oblique défini par 3 angles nautiques Exemple : SSLL106, …
FORCE_TUYAU		But : appliquer, à des éléments ou des groupes d’éléments de type tuyau une pression interne Exemple : SSLL106, SSNL117, SSNL503

AFFE_CHAR_MECA_F	TUYAU_3M TUYAU_6M	Remarques
DDL_IMPO		Voir ci-dessus
LIAISON_DDL		Voir ci-dessus
LIAISON_OBLIQUE		Voir ci-dessus
LIAISON_GROUP		Voir ci-dessus
LIAISON_UNIF		Voir ci-dessus
LIAISON_SOLIDE		Voir ci-dessus
FORCE_POUTRE		Voir ci-dessus
FORCE_NODALE		Voir ci-dessus
FORCE_TUYAU		Voir ci-dessus

3.4.2. Application d’une pression interne : mot-clé FORCE_TUYAU#

Ce mot-clé facteur est utilisable pour appliquer une pression interne sur des éléments tuyau, définis par une ou plusieurs mailles ou des groupes de mailles. La pression est appliquée au niveau du rayon interne, comme en 3D.

La syntaxe pour appliquer ce chargement est rappelé ci-dessous:

AFFE_CHAR_MECA (…

FORCE_TUYAU=_F( ♦ / TOUT = “OUI”,

/ MAILLE = lma, [l_maille] / GROUP_MA = lgma, [l_gr_maille] ♦ PRES = p, [R] )

AFFE_CHAR_MECA_F (…

FORCE_TUYAU=_F( ♦ / TOUT = “OUI”,

/ MAILLE = lma, [l_maille] / GROUP_MA = lgma, [l_gr_maille] ♦ PRES = pf, [fonction] )

L’opérande disponible est:

PRES=        p (pf)

Valeur de la pression imposée (réel ou fonction du temps ou de la géométrie).

p est positif suivant le sens contraire de la normale à l’élément.

Ce chargement s’applique aux types de mailles et aux modélisations suivantes:

Maille	Modélisation
SEG3, SEG4	TUYAU_3M
SEG3	TUYAU_6M

Des exemples d’utilisation sont disponibles dans la base de tests: les cas-tests ELSA01B, SSLL106A, SSNL117A et SSNL503A.

3.4.3. Application d’une force répartie : mot-clé FORCE_POUTRE#

Ce mot-clé facteur est utilisable pour appliquer des forces linéiques , constantes en fonction de x, sur des éléments de type poutre définis sur tout le maillage ou sur une ou plusieurs mailles ou des groupes de mailles. Les forces sont définies composante par composante, soit dans le repère GLOBAL, soit dans le repère local de l’élément défini par l’opérateur AFFE_CARA_ELEM [U4.42.01].

La syntaxe est disponible dans la documentation de AFFE_CHAR_MECA/AFFE_CHAR_MECA_F [U4.44.01]. Ce chargement s’applique aux types de mailles et aux modélisations suivantes:

Maille	Modélisation
SEG3, SEG4	TUYAU_3M
SEG3	TUYAU_6M

Un exemple d’utilisation est disponible dans la base de tests: le cas-test SSLL106.

3.4.4. Application de la pesanteur : mot-clé PESANTEUR (AFFE_CHAR_MECA seulement)#

Ce mot-clé est utilisé pour appliqué l’effet de la pesanteur sur la tuyauterie.

AFFE_CHAR_MECA		TUYAU_3M TUYAU_6M	Remarques
PESANTEUR	(g, ap, bp, cp)		Accélération et direction de la pesanteur

Exemple d’utilisation de l’opérande PESANTEUR:

POI_PROP = AFFE_CHAR_MECA( MODELE=MODELE,

PESANTEUR=_F(GRAVITE=9.81,

DIRECTION=(0.,0.,-1.),),

)

3.4.5. Raccords coques-tuyaux, 3D-tuyau et tuyaux-poutres : mot-clé LIAISON_ELEM#

Il s’agit d’établir la liaison entre un nœud extrémité d’un élément de tuyau et un groupe de maille de bord d’éléments de coques ou d’éléments 3D. Ceci permet de mailler une partie de la tuyauterie (par exemple un coude) en coques ou éléments 3D et le reste en tuyaux droits. La formulation du raccord coques-tuyaux et du raccord 3D-Tuyau est présentée dans le document de référence [R3.08.06]. Ce raccord permet de transmettre le gauchissement et l’ovalisation moyens du maillage coque ou 3D aux degrés de liberté correspondant du tuyau.

Le raccord :

Coque-tuyau : il permet de relier des éléments de bord (SEG2, SEG3) de la partie coque au nœud du tuyau à raccorder. Ce raccord est actuellement réalisable pour des tuyaux dont la fibre neutre est perpendiculaire aux normales aux facettes des plaques ou des coques . Le raccord est utilisable en utilisant le mot-clé LIAISON_ELEM= _F(OPTION= ‘COQ_TUYAU’) de AFFE_CHAR_MECA.
Tuyau-3D : il permet de relier des éléments de bord (TRIA3, QUAD4, TRIA6,…) de la partie 3D au nœud du tuyau à raccorder. Le raccord est utilisable en utilisant le mot-clé LIAISON_ELEM= _F(OPTION= ‘3D_TUYAU’) de AFFE_CHAR_MECA.

_images/10041D38000036C7000034176461AD756A95BAEC.svg

Figure 3.4.5-a: Exemple de liaison entre un maillage COQUE_3D et TUYAU.

Les cas qui testent les raccords sont présentés sur le tableau suivant.

NOM	MODELISATION	ELEMENT	Remarques
ELSA01D Doc V: [V1.10.119]	POU_D_T DKQ TUYAU_3M DIS_T DIS_TR	SEG2 SEG3 POI1	Liaison COQ_TUYAU: Définition des corps rigides Tuyau droit et coudé en dynamique non inéaire
SSLX101B Doc V: [V3.05.101]	DKT TUYAU DIS_TR	MEDKQU4 METUSEG3 POI1	Liaison COQ_TUYAU: Tuyau droit modélisé en coques et en poutres. Ce test a pour objectif de tester la liaison coque tuyau “COQ_TUYAU” en présence de chargements unitaires : traction, flexion et de torsion.
SSLX102A Doc V: [V3.05.102]	DKT TUYAU	MEDKQU4 METUSEG3 MEDKQU4 METUSEG3	Liaison COQ_TUYAU: Tuyauterie coudée en flexion.
SSNL106F Doc V: [V6.02.106]	COQUE_3D TUYAU_3M	QUAD9 SEG3	Liaison COQ_TUYAU: à chaque extrémité du maillage coques, avec un élément tuyau Poutre droite en traction et flexion, comportement élasto-plastique
SSLX102F Doc V: [V3.05.102]	3D TUYAU	HEXA20 METUSEG3	Liaison 3D_TUYAU: Tuyauterie coudée en flexion : modélisation 3D‑TUYAU, relations linéaires 3D_TUYAU. Le coude est modélisé avec des éléments 3D.
ZZZZ112C Doc V: [V1.01.112]	COQUE_3D TUYAU_3M POU_D_T	QUAD9 SEG4 SEG3	Liaison COQ_TUYAU: une moitié du cylindre est modélisé en coques, l’autre moitié en éléments TUYAU Cylindre sous pression variable

Dans tous ces cas-tests, les résultats sont satisfaisants compte tenu qu’une partie des écarts constatés est imputables à la fusion du maillage 3D ou coques.

Remarque : Raccords tuyaux-poutres.

Il s’agit d’établir une liaison entre un nœud extrémité d’un élément de tuyau et un nœud extrémité d’un élément de poutre. La formulation tuyau comporte une cinématique de type poutre identique à la cinématique des éléments poutres. Il n’y a donc pas de coupure entre les déplacements de type poutre (3 déplacements et 3 rotations). La fibre moyenne de la poutre et du tuyau sont les mêmes. Par compte, la cinématique des éléments de poutre ne comprend pas de cinématique de coque (la section est indéformable) comme dans le cas des éléments tuyaux, il y a donc une coupure au niveau de la déformation de la section transverse.

Il n’existe pas dans Code_Aster de raccord spécifique tuyau-poutre, la liaison entre ces deux éléments est assurée automatiquement, sans intervention de l’utilisateur, par le nœud commun à l’élément tuyau et à l’élément poutre. Néanmoins, certaines précautions sont à prendre, il faut que la transition entre les éléments de tuyau et poutre soit suffisamment éloignée de toutes zones « tuyau » ou la déformation de la section transverse est significative, c’est à dire qu’il ne faut raccorder que lorsque l’ovalisation est amortie.

Pour modéliser les raccords en T, on privilégiera les modélisations en éléments coque ou 3D et, partant, l’utilisation de raccords de type COQ_TUYAU ou 3D_TUYAU respectivement. Concernant le raccord coque/tuyau, on privilégiera son application dans les sections droites au lieu des sections courbes (on préconise de déporter les raccords dans des zones régulières, donc droites).

3.4.6. Conditions limites : mots-clés DDL_IMPO et LIAISON_*#

Le mot-clé facteur DDL_IMPO permet d’imposer, à des nœuds introduits par un (au moins) des mots clés : TOUT, NOEUD, GROUP_NO, MAILLE, GROUP_MA, une ou plusieurs valeurs de déplacement (ou de certaines grandeurs associées). Suivant le nom de l’opérateur appelé, les valeurs sont fournies directement (AFFE_CHAR_MECA) ou par l’intermédiaire d’un concept fonction (AFFE_CHAR_MECA_F).

Les opérandes disponibles pour DDL_IMPO, sont listés ci-dessous:

DX DY DZ : Blocage sur la composante de déplacement en translation
DRX DRY DRZ : Blocage sur la composante de déplacement en rotation

Si les nœuds spécifiés appartiennent à des éléments “TUYAU_3M” (ces éléments ont 15 degrés de liberté de coque):

\(U\) : gauchissement	\(V\) , \(W\) : ovalisation
\(I\) : “in plane”	\(O\) : “out of plane”

Soit:

UI2 VI2 WI2 UO2 VO2 WO2: degrés de liberté liés au mode 2.
UI3 VI3 WI3 UO3 VO3 WO3: degrés de liberté liés au mode 3.
WO WI1 WO1: degrés de liberté de gonflement et mode 1 sur \(W\) .

Si les nœuds spécifiés appartiennent à des éléments “TUYAU_6M” (ces éléments ont 33 degrés de liberté de coque), on ajoute les degrés de liberté suivants:

UI4 VI4 WI4 UO4 VO4 WO4 : degrés de liberté liés au mode 4.
UI5 VI5 WI5 UO5 VO5 WO5 : degrés de liberté liés au mode 5.
UI6 VI6 WI6 UO6 VO6 WO6 : degrés de liberté liés au mode 6.

3.5. Application d’une dilatation thermique.#

Aucun calcul thermique n’est disponible avec la modélisation TUYAU, il est néanmoins possible d’appliquer une dilatation (chargement d’origine thermique), sous la forme d’un champ de température aux nœuds, défini par les 3 composantes TEMP, TEMP_INF, TEMP_SUP, dont on déduit la température moyenne.

Ce champ aura été préalablement crée à l’aide de l’opérateur CREA_CHAMP (documentation [U4.72.04]).

CREA_CHAMP		TUYAU_3M TUYAU_6M	Remarques
TYPE_CHAM	“NOEU_TEMP_R” “NOEU_TEMP_F”		Champ résultat de type température
OPERATION
MAILLAGE
MODELE
AFFE	TOUT : “OUI” GROUP_MA MAILLE NOEUD GROUP_NO		Le champ est fabriqué par affectation de valeurs sur des nœuds ou des mailles
NOM_CMP	“TEMP”		Les noms des composantes que l’on veut affecter: température
	“TEMP_INF”		Température intérieure
	“TEMP_SUP”		Température extérieure

L’affectation de la dilatation thermique s’effectue à l’aide de l’opérateur AFFE_MATERIAU (documentation [U4.43.03]).

AFFE_MATERIAU		TUYAU_3M TUYAU_6M	Remarques
AFFE_VARC
NOM_VARC	‘TEMP’		Nom de la variable de commande
NOM_CHAM	‘TEMP’
EVOL	tempe		tempeest le champ ou l’évolution crée par CREA_CHAMP puis éventuellement par CREA_RESU.
VALE_REF			température de référence

Remarque:

Dans le cas où l’on veut appliquer une température définie par une fonction, on peut utiliser l’opérateur CREA_RESU(TYPE_RESU=”EVOL_THER”, …), document [U4.44.12] pour créer un concept de type EVOL_THER utilisable dans AFFE_MATERIAU.

Des exemples d’utilisation sont disponibles dans la base de tests: les cas-tests ELSA01B, SSLL106A, SSNL117A et SSNL503A.

L’exemple suivant est extrait du cas-test SSLL101C.

TEMP= CREA_CHAMP(

MAILLAGE = MAILLAGE ,

TYPE_CHAM = “NOEU_TEMP_R” ,

OPERATION = “AFFE” ,

AFFE=(

_F(TOUT = “OUI” , NOM_CMP = “TEMP” , VALE = 472.22 ) ,

) ,

)

TEMPER= CREA_RESU(

OPERATION=”AFFE” , TYPE_RESU=”EVOL_THER” ,

NOM_CHAM=”TEMP” ,

AFFE=_F(INST = 0.0, CHAM_GD = TEMP)

)

AFF_MAT1 = AFFE_MATERIAU(

MAILLAGE = MAILLAGE ,

AFFE=_F(TOUT = “OUI” , MATER = MATER) ,

AFFE_VARC=_F(TOUT = “OUI” , EVOL = TEMPER , NOM_VARC = “TEMP” ,

NOM_CHAM = “TEMP” , VALE_REF = 0.0 ) ,

)