Code_Aster
®
Version
6.2
Titre :
SSNL116 - Tronçon de câble à isolation gazeuse
Date :
19/08/02
Auteur(s) :
J.M. PROIX, B. QUINNEZ, J.C. MASSO
Clé
:
V6.02.116-A
Page :
1/4
Manuel de Validation
Fascicule V6.02 : Statique non linéaire des structures linéiques
HT-66/02/001/A
Organisme(s) :
EDF/AMA, SINETICS
Manuel de Validation
Fascicule V6.02 : Statique non linéaire des structures linéiques
Document : V6.02.116
SSNL116 - Tronçon de câble à isolation gazeuse
Résumé :
Le problème est quasi-statique non linéaire en mécanique des structures.
On analyse le comportement d'un tronçon de câble à isolation gazeuse, enfoui à une faible profondeur
modélisé par des barres. L'interaction avec le sol est prise en compte par des éléments de barre à
comportement non linéaire. Dans le sens vertical, ce comportement est asymétrique.
Une seule modélisation met en oeuvre ce CIG, dont le maillage est obtenu par un programme fortran associé
au test.
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1
Problème de référence
1.1 Géométrie
Un tronçon de C.I.G (correspondant à une expérience effectuée sur le site des Renardières). Le câble
est modélisé par des éléments de poutre d'Euler. Pour modéliser le comportement du sol, à chaque
maille de la ligne, on associe 6 barres : 3 en chaque noeud de la maille. En chaque noeud, une barre
est orientée dans la même direction que le C.I.G, et permet de prendre en compte les efforts axiaux
du sol sur le C.I.G. Un barre est orientée suivant la verticale, et permet de prendre en compte l'action
(asymétrique) du sol suivant la verticale. La troisième est orientée de façon à compléter le trièdre.
Les caractéristiques des sections sont :
Eléments de POUTRE : section circulaire, Rayon extérieur 0.25765, épaisseur 0.01
Eléments de BARRE : section quelconque, d'aire A=1 (sans signification physique)
1.2
Propriétés de matériaux
C.I.G
élasticité
E =
7.2E10 Pa
= 0,3
=22.4E-6
plasticité des poutres
NP = 1.2699E6
MEY = 1.248E5,
MPY = 1.589E5,
CAY = 0.84,
CBY = 0.0012,
MEZ = 1.248E5,
MPZ = 1.589E5,
CAZ = 0.84,
CBZ = 0.0012,
MPX = 1.E10
plasticité avec écrouissage
de Fléjou
Ep=
3.7E10
Sy=
75.E6,
Su =
190.E6,
PUISS = 0.29
Barres horizontales
élasticité
E = 5000000.Pa
= 0,3
= 0.
Ecrouissage linéaire
D_SIGM_EPSI
=
1000000 Pa
SY = 5000. Pa
Barres verticales
élasticité
E = 5000000.Pa
= 0,3
= 0.
Ecrouissage linéaire
DT_SIGM_EPSI =
1000000.,
SY_T =
5000.0000000000,
DC_SIGM_EPSI =
1000000.,
SY_C = 10000.0
PC02
PC01
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1.3
Conditions aux limites et chargements
Les extrémités (non connectées au CIG) de toutes les barres sont bloquées. Le point PC01 est
encastré. Le point PC02 a tous ses DDL bloqués, sauf DZ pour lequel on impose l'histoire de
déplacement suivante :
Instant
DZ (m)
0
0
1
-0.004
2
-0.004
3
0.002
4
0.002
2
Solution de référence
2.1
Méthode de calcul utilisée pour la solution de référence
Solution de non régression.
2.2
Résultats de référence
Valeurs du déplacement vertical et de l'effort normal dans la barre verticale au noeud
à t = 0.1, 1., 2.6 et 4s.
Instant Dz N
0.1 4
10
4
2000
1. 4
10
3
12000
2.6 4
10
4
5200
4. 2
10
3
7600
2.3
Incertitude sur la solution
Solution de non régression.
2.4 Références
bibliographiques
[1]
J.C. MASSON, A. STROOBANT : « Etude des déplacements et des contraintes dus aux
échauffements cycliques d `une maquette enterrée de Câble à Isolation Gazeuse » Note EDF
RETD HT-2C/99/22//A
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3 Modélisation
A
3.1
Caractéristiques de la modélisation
Modélisation : 10 éléments de poutre pour le C.I.G, 60 éléments de barre
3.2
Caractéristiques du maillage
70 mailles SEG2
3.3 Fonctionnalités
testées
Commande
Mot-clé facteur
Mot-clé simple
Argument
DEFI_MATERIAU
ECRO_FLEJOU
DEFI_MATERIAU
ECRO_ASYM_LINE
VMIKS_POUTRE
STAT_NON_LINE
COMP_INCR
RELATION
VMIS_ASYM_LINE
COMP_INCR
RELATION
VMIS_POU_FLEJOU
COMP_INCR
RELATION
VMIS_ISOT_LINE
4
Résultats de la modélisation A
4.1 Valeurs
testées
Déplacement vertical Dz, au point PC02
Instant Référence
Aster %
différence
0.1 4
10
4
4
10
4
0
1. 4
10
3
4
10
3
0
2.6 4
10
4
4
10
4
0
4. 2
10
-3
2
10
3
0
Effort normal N, au point PC02, dans la barre verticale.
Instant Référence
Aster %
différence
0.1 2000
2000
0
1. 12000
12000
0
2.6 5200
5200
0
4. 7600
7600
0
4.2 Remarques
Le programme permettant de construire le maillage ainsi que les données de ce programme sont
associés au test (fichiers ssnl116a.38 et ssnl116a.39).
5
Synthèse des résultats
Ce test permet de valider le comportement
VMIS_ASYM_LINE
sur une structure réelle.