4. Fonctionnement du couplage

4.1. Principe

Cette macro-commande a été développée dans un cadre précis : estimer les débits d’une fissure dans un massif en béton modélisé en 2D, contenant éventuellement des aciers modélisés sous forme de barre (non pris en compte dans le calcul thermique). L’utilisation dans tout autre cadre doit donc se faire avec la plus grande précaution. Toutefois, il y a en fait 3 macro-commande imbriquées, ce qui peut permettre de n’utiliser qu’une partie des fonctionnalités.

L’algorithme est le suivant :

Début de la macro Boucle sur la liste d’instants MACR_ECREVISSE.py Récupération chargement thermique et mécanique Exécution de THER_LINEAIRE Projection du chargement thermique et définition des chargements venant d’Ecrevisse Exécutionde STAT_NON_LINE Entrée dans CALC_ECREVISSE.py Récupération de l’ouverture de la fissure (POST_RELEVE_T) Récupération de la température en bord de fissure Entrée dans MACR_ECRE_CALC.py Exécution d’ECREVISSE Récupération du débit calculé et des tables de résultats Extraction et copie des données sortantes (CL,thermique, résultat Ecrevisse…) Évaluation du critère de convergence (erreur en température et/ou pression) Redécoupage éventuel du pas de temps voire arrêt suivant les conditions Récupération des infos et concepts (chargement,…)

Le détail des macro-commandes intermédiaires, CALC_ECREVISSE et MACR_ECRE_CALC, est donné en annexe.

4.2. Unités

On peut habituellement se passer des unités dans Code_Aster en restant cohérent. Cependant, pour les besoins d’Ecrevisse, il est important ici de respecter le système d’unités international (SI), en particulier pour les longueurs (\(m\) ), les pressions (\(\mathit{Pa}\) ), et les températures (\(°C\) ).

4.3. Quelques conseils d’utilisation

Le maillage doit être en 2 dimensions, et la fissure maillée explicitement. Pour que le calcul soit de bonne qualité, il est nécessaire d’optimiser le maillage pour qu’il soit compatible avec les phénomènes que l’on veut représenter : les chargements mécaniques, les chargements thermiques mais aussi l’écoulement du fluide. Il est ainsi important de raffiner suffisamment le maillage aux bords de la fissure si on veut voir s’échauffer le matériau. En entrée de fissures, les phénomènes thermiques et hydrauliques sont rapides, il est donc nécessaire là aussi de raffiner suffisamment le maillage.

La discrétisation en temps est également très importante et doit être suffisamment fine, sous peine d’avoir des écarts importants dans les réponses. Mieux vaut essayer d’optimiser cette liste d’instants plutôt que de se reposer uniquement sur les critères pour redécouper car cette stratégie est beaucoup plus coûteuse en temps.

Pour des calculs avec condensation de la vapeur sur le chemin de fissuration, le coefficient de convection peut augmenter jusqu’à deux ordres de grandeurs au passage à l’état liquide. Comme la condensation a lieu sur une zone très petite en espace, la variation du coefficient de convection et donc du flux de chaleur transféré à la paroi peut être très rapide (voir la ).

Cela peut engendrer des oscillations spatiales dans la température du massif.

Figure 4.3-1: Coefficients de convection à plusieurs instants d’un calcul avec condensation de la vapeur.

La macro-commande peut être réentrante . Les résultats thermiques et mécaniques seront bien enrichis, par contre de nouvelles tables de sortie seront créés pour la nouvelle liste de pas de temps.

Remarque :

Les chargements sont détruits à chaque pas de temps, ainsi que le champ de matériaux, les post-traitements possibles sont de fait limités (déplacement, contrainte et variables internes aux points de Gauss).