Pourquoi un calcul dédié
Le calcul se fait en deux temps. Le calcul thermique donne la température en chaque point et à chaque instant, à partir du flux reçu, de la convection et du rayonnement. Le calcul mécanique applique ensuite ces températures à la structure, avec un module et une limite d'élasticité qui baissent quand l'acier chauffe.
C'est la dilatation différentielle qui gouverne le plus souvent : la face exposée s'allonge, la face protégée reste froide, et la structure se cintre. Ce bombement peut ouvrir un jeu entre une porte et son cadre.
Ce que je vérifie
- Température maximale atteinte sur la face exposée et sur la face protégée.
- Déformée thermique, en particulier le bombement d'un vantail.
- Contraintes thermomécaniques avec des propriétés fonction de la température.
- Tenue des liaisons et des fixations sous la dilatation empêchée.
Ma méthode
- Le chargement thermique. Flux imposé et durée, convection, rayonnement, ou cartographie de température fournie.
- Le calcul thermique. Régime transitoire sous ANSYS, sur le même maillage que le calcul mécanique.
- Le calcul mécanique. Températures transférées aux instants pénalisants, propriétés matériau fonction de la température.
Exemples d'affaires
Quelques études tirées de mes archives, décrites sans les données confidentielles des clients.
- Porte soumise à trois flux thermiques160 kW/m² pendant 15 s, 80 kW/m² pendant 30 s et 50 kW/m² pendant 45 s. La face exposée atteint 281 °C, la face protégée reste froide, et la porte bombe sous la dilatation différentielle. Étude menée avec quatre scénarios d'explosion sur la même porte.
- Enceinte de four à 600 °CCartographie de température de 100 à 650 °C, propriétés des aciers réfractaires fonction de la température, vérification selon le CODAP.
Référentiels et outils
Questions fréquentes
Pourquoi une porte se déforme-t-elle sous un flux thermique ?
Parce que la face exposée se dilate et que la face protégée reste froide. Cette différence de dilatation cintre le vantail, ce qui peut ouvrir un jeu avec le cadre ou solliciter fortement les paumelles et les pênes.
Pouvez-vous enchaîner un flux thermique et une explosion ?
Oui. Les deux études se mènent sur la même géométrie, et les résultats thermiques peuvent servir d'état initial au calcul mécanique.
Préparer votre demande
Indiquez le flux et sa durée, ou la cartographie de température, les matériaux et les critères à vérifier.
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