v2.02.105 SDLL105 - Tuyau soumis à des sources d’excitations fluides aléatoires#
Résumé:
Une tuyauterie droite encastrée à une extrémité dans la paroi d’un réservoir et supportant une masse à l’autre extrémité est soumise à une excitation fluide.
L’excitation est définie par sa densité spectrale de puissance sous forme d’un « bruit blanc ».
Elle couvre tous les types de source implantés dans le code:
source de débit-volume,
source de débit-masse,
source de pression,
source de force,
effort imposé.
On s’intéresse à la densité spectrale de puissance de la réponse en un degré de liberté de pression situé sur le nœud supportant la masse.
La réponse dynamique aléatoire est donnée ici en mouvement absolu.
Solution de référence#
Méthode de calcul utilisée pour la solution de référence#
Aucune solution de référence. Les valeurs testées pour la non-régression sont celles obtenues avec la version 3.02.17.
Résultats de référence#
Densité spectrale de puissance de la pression au nœud à l’extrémité droite du tube, aux fréquences \(10,12,14,36,38,40\mathrm{Hz}\) . Ces fréquences sont proches des deux fréquences propres prises en compte (\(12.38\) et \(37.36\mathrm{Hz}\) ).
Références bibliographiques#
DUVAL « Réponse dynamique sous excitations aléatoires dans le Code_Aster : principes théoriques et exemples d’utilisation » - Note HP-61/92.148
Modélisation A#
Caractéristiques de la modélisation#
Éléments utilisés pour les tuyaux : FLUI_STRU
Élément utilisé pour la masse en \(\mathrm{AM10}\) : DIS_T
Dans tous les cas de calcul, la densité spectrale excitatrice est un bruit blanc de niveau 1.
Les sources de débit-volume et débit-pression sont appliquées au nœud \(\mathrm{AM1}\) .
Les sources de masse et de force sont appliquées entre les nœuds \(\mathrm{AM1}\) et \(\mathrm{AM2}\) .
Le dernier cas de calcul correspond à une force imposée au nœud \(\mathrm{AM10}\) dans le sens \(\mathrm{dx}\) .
Les modes propres de fréquence dans l’intervalle \([0,100\mathrm{Hz}]\) ont été pris en compte dans le calcul, soit les deux premiers modes.
L’amortissement est introduit sous forme modale dans l’opérateur de réponse dynamique aléatoire. Pour tous les cas de calcul, il est pris égal à \(\text{1\%}\)
Caractéristiques du maillage#
Nombre de noeuds: 17
Nombre de mailles et types : 16 SEG2, 1 POI1
Remarques#
Les densités spectrales de source fluide sont exprimées dans leurs unités physiques. Pour une source de débit volume en \({({m}^{3}/s)}^{2}/\mathrm{Hz}\) .
Valeurs de non-régression testées#
Valeurs de la densité spectrale d’accélération au point \(\mathrm{PB25}\) :
Fréquence |
Type de source |
Aster |
10 Hz |
SOUR_DEBI_VOLU |
9.1954E+11 |
12 Hz |
SOUR_DEBI_VOLU |
4.3709E+13 |
14 Hz |
SOUR_DEBI_VOLU |
3.6428E+12 |
36 Hz |
SOUR_DEBI_VOLU |
1.1142E+13 |
38 Hz |
SOUR_DEBI_VOLU |
3.6976E+13 |
40 Hz |
SOUR_DEBI_VOLU |
2.6238E+12 |
10 Hz |
SOUR_DEBI_MASS |
1.3347E+10 |
12 Hz |
SOUR_DEBI_MASS |
6.3448E+11 |
14 Hz |
SOUR_DEBI_MASS |
5.2879E+10 |
36 Hz |
SOUR_DEBI_MASS |
1.6173E+11 |
38 Hz |
SOUR_DEBI_MASS |
5.3675E+11 |
40 Hz |
SOUR_DEBI_MASS |
3.8088E+10 |
10 Hz |
SOUR_PRESS |
9.5991E+00 |
12 Hz |
SOUR_PRESS |
2.5952E+02 |
14 Hz |
SOUR_PRESS |
1.2365E+01 |
36 Hz |
SOUR_PRESS |
3.2428E+00 |
38 Hz |
SOUR_PRESS |
1.3681E+01 |
40 Hz |
SOUR_PRESS |
1.1649E+00 |
10 Hz |
SOUR_FORCE |
1.9931E+05 |
12 Hz |
SOUR_FORCE |
5.3887E+06 |
14 Hz |
SOUR_FORCE |
2.5675E+05 |
36 Hz |
SOUR_FORCE |
6.7334E+04 |
38 Hz |
SOUR_FORCE |
2.8408E+05 |
40 Hz |
SOUR_FORCE |
2.4189E+04 |
10 Hz |
EFFO |
2.6542E–03 |
12 Hz |
EFFO |
4.5780E–02 |
14 Hz |
EFFO |
9.0980E–04 |
36 Hz |
EFFO |
3.3472E–02 |
38 Hz |
EFFO |
0.1186 |
40 Hz |
EFFO |
8.8587E–03 |
Synthèse des résultats#
Ce test permet de passer dans les options correspondant aux différents types de source. Il s’agit essentiellement d’un test développeur.
N’ayant pas de solution de référence, il s’agit simplement de ne pas régresser entre les versions.