v4.26.101 TTNV101 – Séchage du béton – identification des paramètres sur la courbe de perte de masse#
Résumé:
L’objectif de ce test est de donner un exemple de simulation de séchage du béton et du calcul de la perte de masse. La courbe de perte de masse est souvent utilisée pour identifier les paramètres des lois de séchage.
Il s’agit de calculer la perte de masse (d’eau) au cours du temps. On modélise en 3D un échantillon prismatique. La loi de séchage est SECH_GRANGER.
Solution de référence#
Grandeurs et résultats de référence#
Les valeurs de référence sont les relevés de perte de masse pendant l’essai de séchage issue du benchmark CONCRACK.
Pour calculer la perte en eau de l’éprouvette numérique à un instant donné, on doit calculer successivement:
pour chaque élément fini, l’intégrale de la concentration en eau sur le volume de l’élément: \(\underset{V}{\int}C\mathit{dV}\) ce qui est équivalent au volume d’eau restant (en l).
Somme des quantités d’eau restante \(\sum_{\mathit{éléments}}\underset{V}{\int}C\mathit{dV}\) : c’est le volume total d’eau restant dans l’échantillon (en l).
La concentration en eau moyenne (en l/m³) en divisant par le volume: \({C}_{\mathit{moy}}=\frac{\sum_{\mathit{éléments}}\underset{V}{\int}C\mathit{dV}}{{V}_{\mathit{tot}}}\)
Levolume perdu (en l) est: \({C}_{0}{V}_{\mathit{tot}}-\sum_{\mathit{éléments}}\underset{V}{\int}C\mathit{dV}\) et la masse perdue (en kg) est: \({\rho}_{\mathit{eau}}({C}_{0}{V}_{\mathit{tot}}-\sum_{\mathit{éléments}}\underset{V}{\int}C\mathit{dV})\) avec \({\rho}_{\mathit{eau}}=1\mathit{kg}/l\) .
La perte de masse (%) est : \(100\times \frac{{\rho}_{\mathit{eau}}({C}_{0}{V}_{\mathit{tot}}-\sum_{\mathit{éléments}}\underset{V}{\int}C\mathit{dV})}{{\rho}_{\mathit{beton}}{V}_{\mathit{tot}}}=100\times \frac{{\rho}_{\mathit{eau}}({C}_{0}-{C}_{\mathit{moy}})}{{\rho}_{\mathit{beton}}}\) avec \({\rho}_{\mathit{beton}}=2410\mathit{kg}/{m}^{3}\) .
Les étapes 2 et 3 sont des résultats de la commande POST_ELEM option INTEGRALE dans Code_Aster.
On compare tous les points expérimentaux et les points numériques sauf le premier qui n’est pas pertinent.
Références bibliographiques#
HAELEWYN, « Benchmark CONCRACK : Modélisation du béton au jeune âge », note H-T64-2011-03057-FR.
Modélisation A#
Caractéristiques de la modélisation#
On utilise une modélisation 3D_SECH_DIAG.
Caractéristiques du maillage#
Le maillage contient 4300 éléments de type HEXA8.
Grandeurs testées et résultats#
On teste la perte de masse.
Identification |
Type de référence |
Valeur de référence |
Tolérance |
à \(t=\mathrm{48h}\) |
“SOURCE_EXTERNE” |
0.9 |
11.0% |
à \(t=\mathrm{48h}\) |
“NON_REGRESSION” |
0.972148 |
|
à \(t=\mathrm{144h}\) |
“SOURCE_EXTERNE” |
1.2 |
11.0% |
à \(t=\mathrm{144h}\) |
“NON_REGRESSION” |
1.32039 |
|
à \(t=\mathrm{192h}\) |
“SOURCE_EXTERNE” |
1.3 |
11.0% |
à \(t=\mathrm{192h}\) |
“NON_REGRESSION” |
1.41454 |
|
à \(t=\mathrm{360h}\) |
“SOURCE_EXTERNE” |
1.5 |
11.0% |
à \(t=\mathrm{360h}\) |
“NON_REGRESSION” |
1.62195 |
|
à \(t=\mathrm{528h}\) |
“SOURCE_EXTERNE” |
1.7 |
11.0% |
à \(t=\mathrm{528h}\) |
“NON_REGRESSION” |
1.74863 |
Synthèse des résultats#
Ce cas-test donne un exemple de calcul de la perte de masse pendant un essai de séchage de béton. L’écart observé entre les valeurs de référence et le calcul pourrait être réduit par une meilleure identification des paramètres de la loi de diffusion.