Code_Aster ®
Version
5.0
Titre :
SSLL501- Tuyauterie VVP. Comparaison Aster-SYSPIPE
Date :
16/02/02
Auteur(s) :
J.M. PROIX, P.LE DELLIOU, F.CURTIT Clé
:
V3.01.501-A Page :
1/6
Organisme(s) : EDF/AMA, EDF/MMC
Manuel de Validation
Fascicule V3.01 : Statique linéaire des structures linéiques
Document : V3.01.501
SSLL501 - Tuyauterie VVP.
Comparaison Aster-SYSPIPE
Résumé :
Ce test permet de vérifier les éléments de poutre pour le calcul de ligne de tuyauterie réelles, en particulier les
éléments de poutre courbe POU_C_T. Le calcul est statique, élastique, linéaire.
La solution de référence est numérique (code SYSPIPE).
Manuel de Validation
Fascicule V3.01 : Statique linéaire des structures linéiques
HT-66/02/001/A
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5.0
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SSLL501- Tuyauterie VVP. Comparaison Aster-SYSPIPE
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2/6
1
Problème de référence
1.1 Géométrie
Ce test est extrait d'une étude, effectuée par le Département MTC, qui portait sur la modélisation
d'une tuyauterie industrielle (ligne VVP du palier CPY). Elle a donné lieu à des comparaisons entre le
Code_Aster et le code SYSPIPE de FRAMATOME [bib2]
N50
N1
Longueur totale L = 57.766 m
Coordonnées des points (en m) :
N1 -2.2621E+03 2.0129E+04 1.6700E+04
N26
1.6260E+04 -1.7089E+03 1.8320E+04
N2
-2.2348E+03 1.9961E+04 1.6700E+04
N27
1.6121E+04 -3.3058E+03 1.8320E+04
N3
-2.0514E+03 1.8836E+04 1.6700E+04
N28
1.6120E+04 -3.3077E+03 1.8320E+04
N4
-1.8550E+03 1.7631E+04 1.6700E+04
N29
1.6053E+04 -4.0826E+03 1.8320E+04
N5
-6.1086E+02 1.6598E+04 1.7300E+04
N30
1.5943E+04 -4.4919E+03 1.8320E+04
N6
7.9481E+02 1.6827E+04 1.8107E+04
N31
1.5664E+04 -5.0899E+03 1.8320E+04
N7
1.5780E+03 1.6757E+04 1.8320E+04
N32
1.5331E+04 -5.8032E+03 1.8320E+04
N8
3.0228E+03 1.6302E+04 1.8320E+04
N33
1.4816E+04 -6.9089E+03 1.9540E+04
N9
6.0461E+03 1.5349E+04 1.8320E+04
N34
1.4816E+04 -6.9089E+03 2.0525E+04
N10
6.0480E+03 1.5348E+04 1.8320E+04
N35
1.4816E+04 -6.9089E+03 2.2030E+04
N11
6.8360E+03 1.5100E+04 1.8320E+04
N36
1.4816E+04 -6.9089E+03 2.2830E+04
N12
7.1690E+03 1.4935E+04 1.8320E+04
N37
1.4816E+04 -6.9089E+03 2.4710E+04
N13
9.6094E+03 1.3227E+04 1.8320E+04
N38
1.4816E+04 -6.9089E+03 2.6590E+04
N14
1.0878E+04 1.2338E+04 1.8320E+04
N39
1.4816E+04 -6.9089E+03 2.8005E+04
N15
1.1561E+04 1.1860E+04 1.8320E+04
N40
1.4816E+04 -6.9089E+03 2.8010E+04
N16
1.1861E+04 1.1560E+04 1.8320E+04
N41
1.4816E+04 -6.9089E+03 2.8015E+04
N17
1.2899E+04 1.0078E+04 1.8320E+04
N42
1.4816E+04 -6.9089E+03 2.9530E+04
N18
1.2900E+04 1.0076E+04 1.8320E+04
N43
1.4816E+04 -6.9089E+03 3.0530E+04
N19
1.4376E+04 7.9679E+03 1.8320E+04
N44
1.4816E+04 -6.9089E+03 3.0780E+04
N20
1.4921E+04 7.1906E+03 1.8320E+04
N45
1.3710E+04 -6.3933E+03 3.2000E+04
N21
1.5100E+04 6.8067E+03 1.8320E+04
N46
1.3594E+04 -6.3392E+03 3.2000E+04
N22
1.5345E+04 5.8901E+03 1.8320E+04
N47
1.0757E+04 -5.0164E+03 3.2000E+04
N23
1.6235E+04 2.5702E+03 1.8320E+04
N48
1.0621E+04 -4.9531E+03 3.2000E+04
N24
1.6481E+04 1.6537E+03 1.8320E+04
N49
9.5162E+03 -4.4374E+03 3.0780E+04
N24
1.6517E+04 1.2316E+03 1.8320E+04
N50
9.5162E+03 -4.4374E+03 2.9938E+04
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Caractéristiques des sections :
·
Parties droites :
- R= 406.4 mm, EP=32.mm
- Maille 1 (tubulure GV), R = 410.mm, EP = 38.mm ;
- Maille 49 (sortie BR), R = 444.4mm, EP = 70.mm ;
·
Coudes :
- mailles : (M2 M6 M18 M21 M26 M30 M35 M39 M44 M46) : R = 406.4mm ; EP = 34.mm ;
- Coefficient de flexibilité pour tous les coudes, cflex = 6.032 ;
- Rayons de cintrage des coudes : 1220mm
1.2
Propriétés de matériaux
E = 1.8604E+5 MPa (à 287°C)
Alpha = 12.81e-6 °C1 ; = 0.3
1.3
Conditions aux limites et chargements
·
Déplacement imposé au noeud 50 (maille, côté GV)
dx = 46.466mm ;
dy = -30.494mm ;
dz = 76.mm ;
rotations nulles : drx=dry=drz=0
·
Le noeud N1 est encastré :
dx=dy=dz=drx=dry=drz=0
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2
Solution de référence
2.1
Méthode de calcul utilisée pour la solution de référence
Ce test est extrait d'une étude, effectuée par le Département MTC, qui portait sur la modélisation
d'une tuyauterie industrielle (ligne VVP du palier CPY). Elle a donné lieu à des comparaisons entre le
Code_Aster et le code SYSPIPE de FRAMATOME [bib1]. La solution de référence est numérique
(code SYSPIPE).
2.2
Résultats de référence
Moments de torsion et de flexion aux noeuds N50, N48 N44, N16 et N2
Maille Noeud
|MT| MF=RACINE(MY*MY+MZ*MZ)
M1 N50
41.084
95.294
M2 N48
91.024
83.743
M3 N48
91.024
83.738
M6 N44
11.992
102.100
M7 N44
11.992
102.104
M34 N16
0.356
58.870
M35 N16
0.355
58.868
M48 N2
6.114
97.174
M49 N2
6.114
97.174
2.3
Incertitude sur la solution
Solution numérique, obtenue avec des données identiques et des éléments comparables. On peut
donc estimer la précision à 1%.
2.4 Références
bibliographiques
[1]
P.LE DELLIOU, P.HORNET.
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3 Modélisation
A
3.1
Caractéristiques de la modélisation
10 POU_C_T
39 POU_D_T
3.2
Caractéristiques du maillage
Nombre de noeuds : 50
Nombre de mailles et type : 49 SEG2
3.3 Fonctionnalités
testées
Commandes
AFFE_CARA_ELEM POUTRE
MAILLE
CERCLE
AFFE_CARA_ELEM DEFI_ARC
MAILLE
CENTRE
AFFE_CARA_ELEM DEFI_ARC
MAILLE
COEF_FLEX
AFFE_CHAR_MECA DDL_IMPO
GROUP_NO
TEMP_CALCULEE
FORCE_NODALE
NOEUD
AFFE_MODELE 'MECANIQUE' 'POU_D_T'
AFFE_MODELE 'MECANIQUE' 'POU_C_T'
DEFI_MATERIAU ELAS
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4
Résultats de la modélisation A
4.1 Valeurs
testées
|MT|
Maille Noeud Référence Aster %
différence
M1 N50 41.084
41.083 0.002
M2 N48 91.024
91.023 0.001
M3 N48 91.024
91.023 0.001
M6 N44 11.992
11.992 0.003
M7 N44 11.992
11.992 0.003
M34 N16
0.356 0.355
0.3
M35 N16
0.355 0.355
0.3
M48 N2
6.114 6.114
0.001
M49 N2
6.114 6.114
0.001
MF=RACINE(MY*MY+MZ*MZ)
Maille Noeud Référence
Aster %
différence
M1 N50 95.294
95.293 0.001
M2 N48 83.743
83.741 0.002
M3 N48 83.738
83.741 0.003
M6 N44 102.100
102.099 0.001
M7 N44 102.104
102.099 0.005
M34 N16
58.870 58.870
0.001
M35 N16
58.868 58.870
0.003
M48 N2
97.174 97.172
0.003
M49 N2
97.174 97.172
0.003
4.2 Paramètres
d'exécution
Version : 5.5
Machine : SGI / ORIGIN 2000 R10000
Encombrement mémoire :
16 Mo
Temps CPU User : 3s
5
Synthèse des résultats
Les résultats sont en très bon accord avec la référence SYSPIPE. Ils valident l'utilisation des éléments
POU_D_T et POU_C_T pour des calculs de lignes de tuyauteries industrielles soumises à des
chargements thermiques et mécaniques.
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