2. Solution de référence#

2.1. Méthode de calcul utilisée pour la solution de référence#

On étudie le comportement vibratoire d’une tuyauterie remplie de fluide. La tuyauterie est encastrée à une de ses extrémités et libre à l’autre extrémité. La section de la tuyauterie est constante et circulaire. On s’intéresse aux basses fréquences du comportement longitudinal de la tuyauterie.

On définit:

longueur du tube:

\(L\)

module de Young du tuyau:

\(E\)

diamètre extérieur du tuyau:

\(D\)

épaisseur des parois:

\(\mathrm{ep}\)

aire de la section solide:

\({S}_{s}\)

aire de la section fluide:

\({S}_{f}\)

célérité dans le tuyau (structure):

\({c}_{s}\)

célérité dans le fluide:

\({c}_{f}\)

On a choisi les caractéristiques du fluide et du tuyau de façon à avoir la relation suivante:

\({c}_{f}={c}_{s}=\sqrt{\frac{E}{{\rho}_{s}}}=c=1000m/s\)

Dans ce cas particulier d’égalité des célérités, on montre [bib2] que la première fréquence propre du problème couplé est telle que:

\(\mathrm{tg}(\frac{\omega L}{{c}_{s}})=\sqrt{\frac{{S}_{s}}{{S}_{f}}.\frac{E}{{\rho}_{f}{c}^{2}}}\)

Elle vaut dans ce cas: \(f=157,94\mathrm{Hz}\)

2.2. Résultats de référence#

Une seule modélisation est utilisée. Le calcul des modes est en formulation \(u,p,\varphi\) . Il n’y a pas de solution de référence dans le cas où la section est variable (modélisation C).

2.3. Incertitude de la solution#

Solution analytique.

2.4. Références bibliographiques#

  1. WAECKEL F., DUVAL C.: Note de principe et d’utilisation des éléments de tuyauterie implémentés dans le Code_Aster . Note interne R&D HP-61/92.138

  2. DUVAL C. : Réponse dynamique sous excitation aléatoire dans le Code_Aster . Note interne R&D HP-61/92.148