3. Modélisation A#

3.1. Caractéristiques de la modélisation#

La modélisation volumique est effectuée sur ¼ du tube.

3.2. Analyse thermique#

On teste le choc thermique unitaire \((\Delta {T}_{U}=1°C)\) et le «vrai» choc thermique \(\Delta T=50°C\) en utilisant la méthodologie proposée, avec la modélisation « 3D_DIAG ».

Cas unitaire \((\Delta {T}_{U}=1°C)\)

Conditions limites :

  • Extrados : \({T}_{\mathit{imposée}}={T}_{\mathit{Initiale}}\)

  • Intrados : Convection \(h=20000W/{m}^{2}/°C\) \({T}_{\mathit{EXT}}={T}_{\mathit{Fluide}}={T}_{\mathit{Initiale}}+\Delta {T}_{U}\)

  • Flux nul au niveau des plans de symétrie

Conditions initiales : \({T}_{\mathit{Initiale}}=20.°C={T}_{\mathit{Référence}}\)

Cas \(\Delta T=50°C\)

Conditions limites :

  • Extrados : \({T}_{\mathit{imposée}}={T}_{\mathit{Initiale}}\)

  • Intrados : Convection \(h=20000W/{m}^{2}/°C\) \({T}_{\mathit{EXT}}={T}_{\mathit{Fluide}}={T}_{\mathit{Initiale}}+\Delta T\)

  • Flux nul au niveau des plans de symétrie

Conditions initiales : \({T}_{\mathit{Initiale}}=20.°C\)

3.2.1. Analyse mécanique#

On teste la réponse mécanique pour le choc unitaire \((\Delta {T}_{U}=1°C)\) et lechoc thermique \(\Delta T=50°C\) en utilisant la méthodologie proposée, avec la modélisation « 3D ».

  • Conditions limites : plan principale XOY : \(\mathit{DZ}=0.\)

  • Conditions de symétrie:

    • Plan principal XOZ: \(\mathit{DY}=0.\)

    • Plan principal YOZ: \(\mathit{DX}=0.\)

  • Température de référence : \({T}_{\mathit{Référence}}=20.°C\)

  • Chargements thermiques : \(\Delta T=50°C\)

3.3. Caractéristiques du maillage#

Pour une bonne prise en compte du choc thermique sur la paroi interne du tube un raffinement a été imposé.

Pour la modélisation mécanique on utilise le même maillage mais avec des mailles quadratiques.

  • Nombre de nœuds : 2520 en linéaire

  • Nombre de mailles et types : 1840 HEXA8(analyse thermique)

  • Nombre de mailles et types : 1840 HEXA20(analyse mécanique)

3.4. Résultats de la modélisation A#

3.4.1. Cas unitaire#

Seul un test de non-régression est pratiqué sur ces calculsthermique et mécanique qui n’emploient pas la macro-commande CALC_THERMECA_MULT.

3.4.2. Choc thermique \(\Delta T=50°C\)#

3.4.2.1. Analyses thermiques#

Température (°C) \(\Delta T=50°C\)

Temps

Localisation

Type Référence

Référence

Tolérance (%)

0.1 s

Intrados

“AUTRE_ASTER”

42.22934518732506

A

“AUTRE_ASTER”

26.01122459885759

B

“AUTRE_ASTER”

21.870849415508467

C

“AUTRE_ASTER”

20.0473226322084

D

“AUTRE_ASTER”

20.000032488497183

3.0 s

Intrados

“AUTRE_ASTER”

66.47322145431414

A

“AUTRE_ASTER”

61.29797584453274

B

“AUTRE_ASTER”

57.358943368182715

C

“AUTRE_ASTER”

47.16496697879001

D

“AUTRE_ASTER”

31.506146137279625

3.4.2.2. Analyses mécaniques#

Contrainte (Pa) \(\Delta T=50°C\)

Temps

Localisation

Contrainte

Type Référence

Référence

Tolérance

0.1 s

Intrados

SIXX

“AUTRE_ASTER”

37489.29855405912

200

SIYY

“AUTRE_ASTER”

-90763742.58663052

1.%

SIZZ

“AUTRE_ASTER”

-89835467.18538839

1.%

VMIS

“AUTRE_ASTER”

90353481.53295466

1.%

A

SIXX

“AUTRE_ASTER”

-1373909.820313106

1.%

SIYY

“AUTRE_ASTER”

-21611891.279474393

1.%

SIZZ

“AUTRE_ASTER”

-22078479.83997749

1.%

VMIS

“AUTRE_ASTER”

20478467.497951064

1.%

B

SIXX

“AUTRE_ASTER”

-1514515.7112189943

1.%

SIYY

“AUTRE_ASTER”

-521744.0661440513

1.%

SIZZ

“AUTRE_ASTER”

-1231398.7126009488

1.%

VMIS

“AUTRE_ASTER”

1058986.1070860107

1.%

C

SIXX

“AUTRE_ASTER”

-1162145.1699433196

1.%

SIYY

“AUTRE_ASTER”

5599015.596422898

1.%

SIZZ

“AUTRE_ASTER”

5110992.015038196

1.%

VMIS

“AUTRE_ASTER”

6537321.490726789

1.%

D

SIXX

“AUTRE_ASTER”

-492556.42792592593

1.%

SIYY

“AUTRE_ASTER”

5280378.736995371

1.%

SIZZ

“AUTRE_ASTER”

5401344.682695183

1.%

VMIS

“AUTRE_ASTER”

5835328.274520403

1.%

Extrados

SIXX

“AUTRE_ASTER”

-18026.486515487028

SIYY

“AUTRE_ASTER”

4861145.702066543

1.%

SIZZ

“AUTRE_ASTER”

5535035.500733721

1.%

VMIS

“AUTRE_ASTER”

5248692.688594596

1.%