1. Problème de référence#
1.1. Géométrie#
La géométrie étudiée est une plaque parallélépipédique de 200 mm de longueur, de 60 mm de largeur et de 7 mm d’épaisseur.
Epaisseur éprouvette |
Largeur de l’éprouvette |
Longueur de l’éprouvette |
\(7\mathrm{mm}\) |
\(60\mathrm{mm}\) |
\(200\mathrm{mm}\) |
1.2. Propriétés du matériau#
Le matériau considéré est un acier inoxydable austénitique forgé de type 316L (Z2CND17-12).
Pour la modélisation thermique non linéaire la conductivité thermique et le produit masse volumique capacité calorifique \(\rho c\) varient en fonction de la température. Leurs valeurs sont données dans le tableau ci-dessous:
\(T\) Température (\(°C\) ) |
\(\lambda\) Conductivité thermique (\(W/(\mathrm{mm}°C)\) ) |
\(\rho c\) ( \(J/{\mathrm{mm}}^{3}°C\) ) |
\(\beta\) Enthalpie (\(J/{\mathrm{mm}}^{3}\) ) |
20 |
14.0 E-3 |
36.00 E-4 |
0.0 |
50 |
14.4 E-3 |
||
100 |
15.2 E-3 |
39.05 E-4 |
|
150 |
15.8 E-3 |
||
200 |
16.6 E-3 |
41.63 E-4 |
|
250 |
17.3 E-3 |
||
300 |
17.9 E-3 |
43.00 E-4 |
|
350 |
18.6 E-3 |
||
400 |
19.2 E-3 |
43.90 E-4 |
|
450 |
19.9 E-3 |
||
500 |
20.6 E-3 |
44.50 E-4 |
|
550 |
21.2 E-3 |
||
600 |
21.8 E-3 |
44.95 E-4 |
|
650 |
22.4 E-3 |
||
700 |
23.1 E-3 |
45.80 E-4 |
2.979 |
750 |
23.7 E-3 |
||
800 |
24.3 E-3 |
47.80 E-4 |
|
900 |
26.0 E-3 |
49.00 E-4 |
|
1000 |
27.3 E-3 |
49.90 E-4 |
|
1200 |
29.9 E-3 |
50.40 E-4 |
|
1370 |
32.2 E-3 |
50.40 E-4 |
6.232 |
1400 |
48.9 E-3 |
50.40 E-4 |
8.184 |
1450 |
8.444 |
1.3. Conditions aux limites#
Les paramètres de soudage sont présentés dans le tableau ci-dessous:
\(I\) (Intensité) |
\(U\) (Voltage) |
\(V\) (Vitesse de défilement de la pièce) |
Diamètre d’électrode |
\(\mathrm{200A}\) |
\(\mathrm{13V}\) |
\(14\mathrm{cm}/\min\) |
\(3\mathrm{mm}\) |
La surface supérieure de la plaque est soumise à l’action d’une torche. Cette torche est placée au centre de la plaque, à \(15\mathrm{mm}\) du bord, et se déplace parallèlement à sa longueur à vitesse constante (\(\mathrm{14cm}/\min\) ) jusqu’à \(\mathrm{85.5mm}\) du bord correspondant à la position d’extinction de la torche.
1.4. Conditions initiales#
Aucune.