Diapositive 1

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Installation www.zace.com/students CODE
jg5d Remarque Analyser la donnée et les
explications annexées avant de commencer La
donnée, le fichier nécessaire pour lexercice
11.3 et les explications se trouvent sur
www.zace.com/students
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EXO L11 Etude thermique transitoire dun tunnel
à ciel ouvert (mots clefs milieux continus,
plane strain, Transient Heat)

• 11.1 Cas simple de prise en main de la thermique
  transitoire conditions de bord thermique.
• Imposer les conditions de bord indiquées
  ci-après en modélisant les 3 cas avec des
  éléments de milieux continus 2D (formulation
  plane strain) .
• Effectuer les calculs (Driver initial state et
  Time dependent, transient). Unités kN, m et
  heures.
• Dans le postprocesseur de ZSOIL, effectuer une
  coupe au centre du modèle et sortir les
  diagrammes des températures pour létat initial
  time 0 h et pour les Times 5, 6, 51, 1000
  heures, puis conclure.
• Localiser les 3 conditions suivantes
  diffusive, convective, adiabatique.

a
b
c
1 m
Temp. BC 1
Temp. BC 1
Temp. BC 1
Temp. BC 2
Convection
Driver (units en heures) INI STATE 1 à 1 pas
de 1 Time dependent 0 à 100 pas de 5 Time
dependent 100 à 1000 pas de 20
1 m
Load function 1 Temperature BC 1 Time 0, value
20C Time 1h, value 40 C Time 1000h, value 40 C
Temperature BC 2 Load function 0 Constant
temperature 20 C

• Pour tous les cas
• Maillage 20 x 20
• Les caractéristiques thermiques pour lensemble
  du domaine sont les suivantes (si vos unités sont
  en kN, m, h)
• Heat conductivity 8.64 kN/h/C
• Heat capacity 2000 kN/m2/C
• Pour la condition de bord type  convection , le
  paramètre a introduire est
• Heat convection coefficient 10 kN/m/h/C

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EXO L11 Etude thermique transitoire dun tunnel
à ciel ouvert (mots clefs milieux continus,
plane strain, Transient Heat)

• 11.2 Influence des conditions de bord pour un
  cycle de température journalier (24 heures)
• Lobjectif ici est de rechercher la distance par
  rapport aux conditions de bord où la température
  ne subie plus de variation pendant 24 heures.
• Reprendre les données et les conditions de bord
  de lexercice 11.1.a
• Augmenter la longueur du modèle ( L?, h1m) et
  faire les calculs (TIME 0h à TIME 100 heures)
• Sortir lévolution de la température dans
  quelques nuds en vous éloignant des conditions
  de bord
• Indiquer approximativement la distance où il ny
  a plus linfluence des conditions de bord pour 24
  heures

Evolution dans le temps de la température (nodal
time history) du nud A
T
A
Distance ?
Temp. BC 1
h 1 m
T 20
L ? m (choisir L et la discrétisation)
0 h
100 h
24 h
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EXO L11 Etude thermique transitoire dun tunnel
à ciel ouvert (mots clefs milieux continus,
plane strain, Transient Heat)
11.3 Application. Effectuer létude thermique
transitoire du tunnel à ciel ouvert ci-joint en
respectant toutes les conditions imposées.
Reprendre le modèle de lexercice 9 (fichier inp
sur internet). Étudier la distribution de la
température dans louvrage et dans le terrain
(nodal time history et color maps). Conclure
Temp. BC 1

• Ouvrage
• Heat conductivity 8.64 kN/h/C
• Heat capacity 2000 kN/m2/C
• Terrain
• Heat conductivity 0.9 kN/h/C
• Heat capacity 1200 kN/m2/C

Ép. 40 cm
Temp. BC 1
Ép. 40 cm
Ép. 40 cm
7 m
Temp. BC 1
3 m
Ép. radier 50 cm
2 m
11 m
10 m
10 m
Temperature BC 1
Load function 1 Temperature BC 1 Time 0, value
20C Time 8h, value 45 C Time 12h, value 45
C Time 20h, value 20 C
10 m

• DRIVERS
• INI STATE de 1 à 1 pas de 1
• Time dependent de 0 à 24 h pas 0.25

Temp. BC 2 T 20C
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EXO L11 Etude mécanique dun tunnel à ciel
ouvert sous leffet du poids propre et dun cas
de charge thermique

• 11.4 Application. Etudier le comportement de
  louvrage sous leffet du cas de charge thermique
  en suivant les étapes suivantes
• Reprendre le modèle de lexercice 11.3 et faire
  SAVE AS EXO_11_4_MECANIQUE (par exemple).
• Introduire les conditions de bord type  boite 
  Boundary conditions / SOLID BC / ON BOX
• Introduire les paramètres mécaniques (E, nu, .)
  et la dilatation thermique alpha
• Introduire dans control / analysis and drivers /
  HEAT PROJET le calcul thermique effectué à
  lexercice précédent (par exemple
  EXO_11_3_THERMIQUE). Attention vous ne pouvez
  pas faire le calcul avec le même nom du fichier
  (je vous conseil dindiquer NOM_PROJET_TH pour le
  calcul thermique et NOM_PROJET_ME pour le cas
  mécanique)
• Les drivers (ini state, Driven load) et Run
• Etudier les résultats (déformations, contraintes,
  etc.) dans louvrage et conclure

• Caractéristiques mécaniques
• Ouvrage
• E 20000000 kN/m2
• nu 0.2
• gamma 24 kN/m3
• alpha 1.E-05
• Terrain
• E 50000 kN/m2
• nu 0.3
• gamma 20 kN/m2
• alpha 1.E-05

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Pour sélectionner les edges à lintérieur de
louvrage (pour les convection)
Pour sélectionner des nuds entre deux noeuds
Pour tout désélectionner
Le fichier GIF animate suivant vous donne un bref
résumé des éléments à utiliser pour cette série
dexercice
7
Cette animation vous montre les principaux
éléments à utiliser dans cette série dexo
Comment introduire des TEMPERATURE BC aux nuds,
CONVECTION sur les edges