Figure 1.1-1: G éométrie du tube
v6.04.131 SSNV131 –Tuyau droit fissuré en élasto-plasticité sous chargement combiné#
Résumé:
Le problème considéré est un tube droit fissuré avec défaut longitudinal semi-elliptique en peau interne. Le tube droit est soumis à un chargement combiné de pression et de moment de flexion. Ce test permet de calculer le taux de restitution d’énergie local en fond de fissure par la méthode G-thêta (commande CALC_G)Le taux de restitution d’énergie local est calculé suivant l’interpolationLINEAIRE. Les couronnes d’intégration sont définies par la donnée du nombre de couches (NB_COUCHE_INF et NB_COUCHE_SUP).
La valeur de G en fond de fissure est comparée à une note utilisée pour la validation des méthodes simplifiées en mécanique de la rupture.
Solution de référence#
Méthode de calcul utilisée pour la solution de référence#
La solution de référence est une solution numérique issue d’une note de validation des méthodes simplifiées en mécanique de la rupture [bib1]. Les résultats de la note de référence ont été obtenus avec la version 6.06 de code_aster.
[bib1] donne la valeur de \({J}_{\text{fond}}\) pour différents niveaux de chargements \(M\) et \(P\) .
Les résultats sont affichés dans le tableau suivant:
\(P(\mathit{MPa})\) |
\(M(\mathit{kN}.m)\) |
\({J}_{\text{fond}}(\mathit{kJ}/m\mathrm{²})\) |
36.97 |
-5989.46 |
2.71 102 |
Où : |
||
\({J}_{\text{fond}}(\mathit{kJ}/m\mathrm{²})\) est la valeur de l’intégrale J en fond de fissure. |
Bibliographie#
LE DELLIOU : Code RSE-M : calculs aux éléments finis de tuyaux droits avec défauts longitudinaux semi-elliptiques chargés en pression plus moment. EDF R&D. 2005. 1998.
Modélisation#
Caractéristiques de la modélisation#
Loi de comportement élasto-plastique ( ‘VMIS_ISOT_TRAC’ )
Chargement :
Pression \(P\) sur la paroi interne et l’effet de fond correspondant.
\(P=36.97\mathit{MPa}\)
Moment de flexion suivant (\(-Y\) ) répartie sur la face du tuyausupérieur.
\(M=-5989.46\mathit{kNm}\) où \(M\) est le moment sur l’axe \(Y\) .
Caractéristiques du maillage#
Nombre de nœuds : 53794
Nombre de mailles et types :
3D_SI : 8605 TETRA10 et 8425HEXA20
3D : 240 PENTA15, 290 PYRAM13
Grandeurs testées et résultats#
La valeur testée estle taux de restitution d’énergie locale \({J}_{\text{fond}}\) sur le nœud en fond de fissure.(option G de CALC_G). Cette valeur est testée pour une couronne d’intégration définie par NB_COUCHE_INF=2 et NB_COUCHE_SUP=5.
Identification |
Référence |
Valeur calculé e |
\(\text{\%}\) tolérance |
\({J}_{\text{fond}}(\mathit{KJ}/m\mathrm{²})\) |
271.0 |
272.147 |
1 |
Synthèse des résultats#
Pour ce test, il y un écart inférieur à 1% par rapport à la solution de référence.
Cet écart est considéré comme acceptable.