v4.42.300 TPNL300 - Transfert de chaleur unidimensionnel avec rayonnement#
Résumé:
Ce test est issu de la validation indépendante de la version 3 en thermique stationnaire non linéaire.
Il s’agit d’un problème 1D linéique représenté par deux modélisations, l’une plane, l’autre volumique.
Les fonctionnalités testées sont les suivantes:
élément thermique plan,
élément thermique volumique,
conditions limites : (températures imposées, rayonnement).
L’intérêt du test réside dans la prise en compte du rayonnement.
Les résultats sont comparés avec ceux fournis par NAFEMS.
Solution de référence#
Méthode de calcul utilisée pour la solution de référence#
La solution de référence est celle donnée dans la fiche « TEST n°2 » des tests de référence publiés par NAFEMS.
Résultats de référence#
Température au point \(B\) : \(T=653.85°C\)
Incertitude sur la solution#
Non disponible sur la fiche NAFEMS.
Référencesbibliographiques#
NAFEMS (the National Agency for Finite Element Methods and Standard (UK)): « The standard NAFEMS Benchmarcks », TNSB rév 3, October 1990.
Modélisation A#
Caractéristiques de la modélisation#
PLAN (TRIA3, QUAD4)
Caractéristiques du maillage#
Nombre de nœuds : |
55 |
Nombre de mailles et types : |
60 : ( 20 QUAD4, 40 TRIA3 ) |
Résultats de la modélisation A#
Valeurs testées#
Identification |
Référence |
Aster |
% différence |
tolérance |
Température au point \(B\) |
||||
en °C |
||||
N51 |
653.85 |
653.87 |
0.003 |
2% |
N53 |
653.85 |
653.87 |
0.003 |
2% |
N55 |
653.85 |
653.87 |
0.003 |
2% |
Modélisation B#
Caractéristiques de la modélisation#
3D (HEXA8)
Caractéristiques du maillage#
Nombre de nœuds : |
99 |
Nombre de mailles et types : |
40 HEXA8 |
Résultats de la modélisation B#
Valeurs testées#
Identification |
Référence |
Aster |
% différence |
tolérance |
Température au point \(B\) |
||||
en °C |
||||
N91 |
653.85 |
653.87 |
0.003 |
2% |
N92 |
653.85 |
653.87 |
0.003 |
2% |
N97 |
653.85 |
653.87 |
0.003 |
2% |
N98 |
653.85 |
653.87 |
0.003 |
2% |
Synthèse des résultats#
Ce test est recommandé par NAFEMS (mais avec un autre type de maillage).
Les deux modélisations donnent des résultats très satisfaisants, l’écart maximum obtenu est de 0.003%.
Pour la modélisation PLAN, malgré la non‑symétrie du maillage, on constate que la température aux nœuds (points d’observation) appartenant au TRIA3 et au QUAD4 est identique.
La condition limite de rayonnement a été imposée via un chargement de flux non linéaire (flux fonction de la température). Dans ce test la prise en compte du rayonnement est tout à fait correcte.
Ce test à permis de tester la commande AFFE_CHAR_THER_F (associé à l’opérande FLUX_NL qui permet d’affecter un flux non_linéaire) dans le cas de modélisations PLAN et 3D.