v8.01.114 FDLV114 - Réponse sismique d’un réservoir cylindrique#
Résumé:
L’objectif de ce test est de valider la réponse sismique d’un réservoir cylindrique.
En particulier dans la modélisation A on valide la prise en compte de la contribution impulsive du fluide contenu dans le réservoir par une méthode de masse ajoutée, le calcul du facteur de participation et des masses modales effectives des modes humides.
La fréquence fondamentale est comparée au résultat donnée par le logiciel NOVAX. De même on compare la réponse du réservoir rempli à un spectre de sol avec les résultats donnés par NOVAX.
Solution de référence#
La solution de référence est donnée par un logiciel utilisé par le CEA et AREVA: NOVAX. Dans le compte-rendu [1], on trouvera les détails des résultats, ainsi que la comparaison avec les logiciels ANSYS et SYSTUS ou avec l’approche réglementaire préconisée par l’Eurocode 8.
CR-AMA-14.014 Benchmark EDF-AREVA sur la modélisation de l’interaction fluide-structure en séisme(projet P11Q7 «GEN4: phase 3»)
Modélisation A#
Caractéristiques de la modélisation#
On utilise une modélisation DKT pour l’enveloppe du réservoir et des éléments 3D pour le fluide.
Grandeurs testées et résultats#
On teste la fréquence du premier mode mouillé.
Identification |
Type de référence |
Valeur de référence |
Tolérance |
Mode 1 |
“SOURCE_EXTERNE” |
4,29 Hz |
3% |
On teste aussi la réponse en déplacement au sommet du réservoir au séisme dans la direction horizontale.
Identification |
Type de référence |
Valeur de référence |
Tolérance |
Sommet du cylindre \(\mathrm{DX}\) |
“SOURCE_EXTERNE” |
2,47 mm |
14% |
Modélisation B#
Caractéristiques de la modélisation#
Dans la modélisation B, on fait le même calcul que dans la modélisation A, toutefois en le décomposant en une première partie où on obtient explicitement le potentiel fluide associé aux modes de structure du réservoir.
Grandeurs testées et résultats#
La masse ajoutée du premier mode est calculée par projection du potentiel fluide de déplacement sur lui-même. Le résultat est comparé avec celui donné par l’opérateur CALC_MATR_AJOU.
Identification |
Type de référence |
Valeur de référence |
Tolérance |
Masse ajoutée du premier mode sur lui-même |
“AUTRE_ASTER” |
96633 kg |
0,1% |
On déduit ensuite les potentiels en pression et en vitesse par un facteur \(\omega\) ou \({\omega}^{2}\) , \(\omega\) étant la fréquence du mode en question.
Synthèse des résultats#
Ce tes valide le calcul et la prise en compte des facteurs de participation calculés sur une base modale généralisée. Ils sont calculés dans le cas particulier de modes avec masse ajoutée et utilisés pour déterminer la réponse sismique d’un réservoir cylindrique rempli d’eau.
Les résultats sont relativement éloignés de la référence (écart de 15% par rapport à d’autres logiciels). Ces différences sont dues au fait que pour s’en approcher il faut utiliser une base modale en air étendue (jusqu’à 300 Hz). Le calcul est faisable (inférieur à une heure de calcul) mais ne rentre alors plus dans le cadre de la vérification élémentaire.