Code_Aster ®
Version
5.0

Titre :

TPLP300 Plaque rectangulaire : convection, température imposée
Date :
20/09/02
Auteur(s) :
C. DURAND, E. VISSE, F. LEBOUVIER Clé
:
V4.05.300-A Page :
1/6

Organisme(s) : EDF/AMA, EDF/UTO/SIS, Delta CAD
















Manuel de Validation
Fascicule V4.05 : Thermique stationnaire des structures planes
Document V4.05.300





TPLP300 - Plaque rectangulaire : convection,
température imposée





Résumé :

Ce test est issu de la validation indépendante de la version 3 en thermique stationnaire linéaire.

Il s'agit d'un problème 2D plan représenté par une seule modélisation (plane).

Les fonctionnalités testées sont l'utilisation d'éléments thermiques plans sous des conditions limites de
température imposée et de convection.

Les résultats sont comparés avec ceux fournis par NAFEMS.

Manuel de Validation
Fascicule V4.05 : Thermique stationnaire des structures planes
HT-66/02/001/A

Code_Aster ®
Version
5.0

Titre :

TPLP300 Plaque rectangulaire : convection, température imposée
Date :
20/09/02
Auteur(s) :
C. DURAND, E. VISSE, F. LEBOUVIER Clé
:
V4.05.300-A Page :
2/6


1
Problème de référence

1.1 Géométrie


D
C
dimensions en mètres
1.0
Y
E
X
0.2
A
B
0.6



1.2
Propriétés du matériau


= 52 W/m.°C
Conductivité thermique


1.3
Conditions aux limites et chargements

· température imposée coté [AB] : Tp= 100°C,
· densité de flux = 0 sur le coté [DA],
· convection sur les cotés [BC] et [CD],
-
h = 750 W/m² °C,
- Text = 0°C.


1.4 Conditions
initiales

Sans objet.

Manuel de Validation
Fascicule V4.05 : Thermique stationnaire des structures planes
HT-66/02/001/A

Code_Aster ®
Version
5.0

Titre :

TPLP300 Plaque rectangulaire : convection, température imposée
Date :
20/09/02
Auteur(s) :
C. DURAND, E. VISSE, F. LEBOUVIER Clé
:
V4.05.300-A Page :
3/6


2
Solution de référence

2.1
Méthode de calcul utilisée pour la solution de référence

La solution de référence est celle donnée dans la fiche "TEST n° T4" des tests de référence publiés
par NAFEMS.



2.2
Résultats de référence

Température au point E : T = 18.3 °C



2.3
Incertitude sur la solution

Non disponible sur la fiche NAFEMS



2.4 Références
bibliographiques

[1]
NAFEMS (the National Agency for Finite Element Methods and Standard (UK)): "The
standard NAFEMS Benchmarcks", TNSB rév 3, October 1990.
Manuel de Validation
Fascicule V4.05 : Thermique stationnaire des structures planes
HT-66/02/001/A

Code_Aster ®
Version
5.0

Titre :

TPLP300 Plaque rectangulaire : convection, température imposée
Date :
20/09/02
Auteur(s) :
C. DURAND, E. VISSE, F. LEBOUVIER Clé
:
V4.05.300-A Page :
4/6


3 Modélisation
A

3.1
Caractéristiques de la modélisation

PLAN (QUAD4)

Conditions aux limites:
y
n71 (D)
n77 (C)
- Coté AB:
T
= 100°C
- Coté BA:
=
0.
- Coté BC,CD: Text = 0°C
h
= 750W/m² °C
Points
X
Y
Noeuds
E
0.6
0.2
N21
...
A
0.0
0.0
N1
n28
B
0.6
0.0
N7
n21 (E)
C
0.6
1.0
N77
D
0.0
1.0
N71
n14
x
n2 n3 n4 n5 n6
n1 (A)
n7 (B)


3.2
Caractéristiques du maillage

Nombre de noeuds :
77
Nombre de mailles et types : 60 QUAD4 (16 SEG2)


3.3 Fonctionnalités
testées

Commandes




AFFE_MODELE
THERMIQUE
PLAN
TOUT

AFFE_CHAR_THER
TEMP_IMPO

ECHANGE
COEF_H

THER_LINEAIRE
EXCIT
CHARGE

RECU_CHAMP
NUME_ORDRE

Manuel de Validation
Fascicule V4.05 : Thermique stationnaire des structures planes
HT-66/02/001/A

Code_Aster ®
Version
5.0

Titre :

TPLP300 Plaque rectangulaire : convection, température imposée
Date :
20/09/02
Auteur(s) :
C. DURAND, E. VISSE, F. LEBOUVIER Clé
:
V4.05.300-A Page :
5/6


4
Résultats de la modélisation A

4.1 Valeurs
testées

Identification Référence
Aster différence
tolérance
Température (°C)









Au point E : N21
18.3
17.954
-1.89
1%


4.2 Paramètres
d'exécution

Version : 5.03


Machine : SGI - ORIGIN 2000 - R12000

Encombrement mémoire :
8 mégamots
Temps CPU User : 1.84 secondes
Manuel de Validation
Fascicule V4.05 : Thermique stationnaire des structures planes
HT-66/02/001/A

Code_Aster ®
Version
5.0

Titre :

TPLP300 Plaque rectangulaire : convection, température imposée
Date :
20/09/02
Auteur(s) :
C. DURAND, E. VISSE, F. LEBOUVIER Clé
:
V4.05.300-A Page :
6/6


5
Synthèse des résultats

La modélisation donne un résultat qui dépasse la tolérance fixée initialement. L'écart maximum obtenu
est de 1.9%, à comparer à la tolérance de 1%.

Dans ce test, les gradients thermiques sont plus importants près du point B (température imposée et
convection), un maillage plus fin dans cette zone améliorerait la qualité des résultats.

Les résultats sont considérés comme acceptables compte tenu du type de maille (QUAD4) et de la
densité du maillage utilisés

L'intérêt de ce test est son origine NAFEMS.

Manuel de Validation
Fascicule V4.05 : Thermique stationnaire des structures planes
HT-66/02/001/A

Document Outline