v4.05.002 TPLP02 - Carré orthotrope#
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, d’un matériau orthotrope, de trois types de conditions limites:
convection
variation linéaire des températures extérieures,
flux imposé.
Les résultats sont comparés avec une solution analytique (VPCS).
Solution de référence#
Méthode de calcul utilisée pour la solution de référence#
La solution de référence est celle donnée dans la fiche TPLP02/89 du guide VPCS
Solution analytique.
\(T(x,y,z)=\mathit{ax}+\mathit{by}+d=-\mathrm{45x}-\mathrm{80y}+22.5\)
Résultats de référence#
Température aux points situés sur la figure ci-dessus.
Incertitude sur la solution#
Solution analytique.
Références bibliographiques#
Guide de validation des progiciels de calcul de structures. Société Française des Mécaniciens, AFNOR 1990 ISBN 2-12-486611-7
Modélisation A#
Caractéristiques de la modélisation#
PLAN (QUAD4)
Caractéristiques du maillage#
Nombre de nœuds : |
121 |
Nombre de mailles et types : |
100 QUAD4 |
Valeurs testées#
Identification |
Référence |
Température |
\(°C\) |
T(O) |
22.5 |
T(A) |
35.0 |
T(B) |
26.0 |
T(C) |
10.0 |
T(D) |
19.0 |
T(E) |
30.5 |
T(F) |
18.0 |
T(G) |
14.5 |
T(H) |
27.0 |
Flux |
\(W/{m}^{2}\) |
\({\phi }_{x}(A)\) |
45.0 |
\({\phi }_{x}(H)\) |
45.0 |
\({\phi }_{x}(D)\) |
45.0 |
\({\phi }_{x}(B)\) |
45.0 |
\({\phi }_{x}(F)\) |
45.0 |
\({\phi }_{x}(C)\) |
45.0 |
\({\phi }_{y}(A)\) |
60.0 |
\({\phi }_{y}(E)\) |
60.0 |
\({\phi }_{y}(B)\) |
60.0 |
\({\phi }_{y}(D)\) |
60.0 |
\({\phi }_{y}(G)\) |
60.0 |
\({\phi }_{y}(C)\) |
60.0 |
Synthèse des résultats#
Les résultats obtenus sont excellents. Les valeurs calculées par Aster sont identiques aux valeurs de référence. Cela est un résultat « normalement attendu » puisque le champ solution qui est linéaire appartient à l’espace d’interpolation de l’élément testé.
Ce test a permis de tester les commandes suivantes:
DEFI_FONCTION associée à l’opérande NOM_PARA, permettant de définir une variation de la température extérieure en fonction de l’abscisse ou de l’ordonnée,
DEFI_MATERIAU associé au mot clé THER_ORTH, permettant de définir les caractéristiques d’un matériau orthotrope,
AFFE_CARA_ELEM associé au mot clé MASSIF, permettant de définir les axes d’orthotropie.