5. Modélisation B#

5.1. Caractéristiques de la modélisation#

Les propriétés géométriques et matérielles du modèle sont celles présentées plus haut. Le tube est modélisé à l’aide d’éléments de poutre droite de Timoshenko: POU_D_T. Il est décomposé en 60 éléments répartis sur six tronçons.

Les nœuds \(A\) et \(C\) sont bloquésdans les directions \(X\) , \(Y\) et \(Z\) en translation et en rotation.

L’amortissement en fluide au repos de la structure est de 0,4999 %.

Pour le calcul d’endommagement, on considère la courbe de fatigue suivante (type Wöhler), donnant le demi-amplitude de contrainte en fonction du nombre de cycles :

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A noter que cette courbe n’est correspond pas à la courbe réelle de fatigue pour le matériau considéré.

5.2. Caractéristiques du maillage#

Le nombre total de nœuds utilisé pour ce maillage est de 61.

Les mailles sont au nombre de 60 et de type SEG2.

Le fichier de maillage est rédigé au format ASTER.

5.3. Étapes de calcul#

Le profil de vitesse de l’écoulement et les paramètres prenant en compte le couplage fluide-structure sont définis à l’aide des opérateurs FONC_FLUI_STRU et DEFI_FLUI_STRU.

  • On calcule les paramètres modaux de la structure en eau au repos à l’aide de l’opérateur CALC_MODES.

  • On calcule les paramètres modaux de la structure en prenant en compte les forces fluide‑élastiques à l’aide de l’opérateur CALC_FLUI_STRU.

  • La définition de l’excitation aléatoire est effectuée en faisant appel à l’opérateur DEFI_SPEC_TURB. L’excitation est projetée sur la base modale à l’aide de l’opérateur PROJ_SPEC_BASE.

  • On calcule les excitations aléatoires sur une période déterminée, en utilisant l’opérateur GENE_FONC_ALEA.

  • Pour le calcul temporel, on récupère les fonctions d’excitation et on utilise la méthode d’intégration temporelle par la méthode intégrale implantée dans l’opérateur DYNA_VIBRA. Ce calcul permet d’étudier la réponse dynamique non linéaire d’un tube de générateur de vapeur soumis à un écoulement externe.

  • L’opérateur de post-traitement utilisé afin d’évaluer la fatigue du tube est alors POST_FATIGUE.