Code_Aster ®
Version
7.4
Titre :
Modélisations COQUE, COQUE_PLAN, COQUE_AXIS
Date :
01/06/05
Auteur(s) :
C. DURAND, F. LEBOUVIER
Clé :
U3.22.01-E Page
: 1/4
Organisme(s) : EDF-R&D/AMA, DeltaCAD
Manuel d'Utilisation
Fascicule U3.22 : Eléments de structure thermiques 2D
Document U3.22.01
Modélisations COQUE, COQUE_PLAN, COQUE_AXIS -
Phénomène THERMIQUE
Résumé :
Ce document décrit pour les modélisations thermiques des éléments axisymétriques et plans :
· les degrés de liberté portés par les éléments finis qui supportent la modélisation,
· les mailles supports afférentes,
· les chargements supportés,
· les possibilités non linéaires,
· les cas-tests mettant en oeuvre les modélisations.
La modélisation COQUE du Phénomène THERMIQUE [R3.11.01] est utilisable pour traiter les équations de la
chaleur dans des milieux à feuillet moyen en analyse thermique linéaire. On peut l'utiliser comme premier calcul
d'un chaînage thermomécanique avec les éléments mécaniques correspondants.
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Fascicule U3.22 : Eléments de structure thermiques 2D
HT-66/05/004/A
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Titre :
Modélisations COQUE, COQUE_PLAN, COQUE_AXIS
Date :
01/06/05
Auteur(s) :
C. DURAND, F. LEBOUVIER
Clé :
U3.22.01-E Page
: 2/4
1 Discrétisation
1.1
Degrés de liberté
Les degrés de liberté sont les températures TEMP (température sur la surface moyenne de la coque),
TEMP_INF (température sur la surface inférieure de la coque), et TEMP_SUP (température sur la
surface supérieure de la coque).
1.2
Mailles support des matrices de rigidité
Modélisation Maille Elément
fini
Remarques
COQUE TRIA3
THCOTR3
noeuds à 3 coordonnées x, y, z
TRIA6
THCOTR6
TRIA7
THCOTR7
QUAD4
THCOQU4
QUAD8
THCOQU8
QUAD9
THCOQU9
COQUE_PLAN SEG3
THCPSE3 noeuds à 2 coordonnées x, y
COQUE_AXIS
SEG3
THCASE3
Pour les THCOTRi, seuls les 3 sommets sont exploités pour définir la géométrie locale (plan tangent,
normale). Pour les THCOQUi, on considère que l'élément est plan et son plan tangent est défini par
défaut par 3 des 4 sommets de l'élément.
1.3
Maille support des chargements
Tous les chargements applicables aux facettes des éléments de coque sont traités par discrétisation
directe sur la maille support de l'élément en formulation température.
Aucune maille support de chargement n'est donc nécessaire pour les faces des éléments de
coques.
Pour les chargements applicables sur les bords des éléments de coque ou de plaque de la
modélisation -coque-, une maille support de type SEG2 ou SEG3 doit être utilisée.
Modélisation Maille Elément
fini
Remarques
COQUE SEG2
THCOSE2 avec TRIA3 et QUAD4
COQUE SEG3
THCOSE3 avec TRIA6 ou TRIA7 et
QUAD8 ou QUAD9
Pour les températures imposées, les mailles support sont des mailles réduites à un point.
2
Affectation des caractéristiques
Pour ces éléments de structures thermiques, il est nécessaire d'affecter des caractéristiques
géométriques qui sont complémentaires aux données de maillage. La définition de ces données est
effectuée avec la commande AFFE_CARA_ELEM associée au mot clé facteur suivant :
· COQUE
Permet de définir et d'affecter l'épaisseur sur les mailles.
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3 Chargements
supportés
Les chargements disponibles sont les suivants :
· FLUX_REP
Permet d'appliquer des flux normaux à des faces d'éléments de coques sur les faces ±.
Modélisations supportées : COQUE, COQUE_PLAN, COQUE_AXIS
· ECHANGE
Permet d'appliquer des conditions d'échange avec une température extérieure à des faces de
coques sur les faces ±.
Modélisations supportées : COQUE, COQUE_PLAN, COQUE_AXIS
4 Possibilités
non-linéaires
Néant.
5 Possibilités
transitoires
Seul la modélisation COQUE permet de traiter les problèmes de thermique évolutifs.
6
Exemples de mise en oeuvre : cas-test
· COQUE
Thermique linéaire stationnaire
HPLA100C [V7.01.100] : Analyse d'un cylindre creux thermoélastique pesant en rotation
uniforme. Dans cette modélisation, on effectue un calcul thermo-élastique chaîné et un calcul
thermoélastoplastique sans évolution plastique.
TPLS100A [V4.03.100] : Analyse thermique en régime stationnaire d'une plaque infinie
soumise à un couple de flux de chaleur antisymétriques sur ses deux demi-faces.
Thermique linéaire transitoire
TTLL01M [V4.21.001] : Analyse thermique transitoire linéaire d'un mur infini soumis à un choc
thermique.
· COQUE_PLAN
Thermique linéaire stationnaire
HPLA100B [V7.01.100] : Analyse d'un cylindre creux thermoélastique pesant en rotation
uniforme. Dans cette modélisation, on effectue un calcul thermo-élastique chaîné et un calcul
thermoélastoplastique sans évolution plastique.
TPLS100B [V4.03.100] : Analyse thermique en régime stationnaire d'une plaque infinie
soumise à un couple de flux de chaleur antisymétriques sur ses deux demi-faces.
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