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Modélisation de l'expansion thermique pour un réservoir d'acier rectangulaire renforcé

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Bonjour, pour un réservoir de refroidissement en acier soudé pour un banc d’essai – 4 m × 2 m × 1,5 m avec un renforcement interne, je dois tenir compte de l’expansion thermique. Le fluide circule à une température de 80 à 90 °C puis descend à la température ambiante. Avant de construire des cas de charge pour la coque et les renforts, à quel point l’entrée thermique doit-elle être détaillée ? En pratique, supposez-vous un ΔT uniforme et vérifiez-vous les forces d’auto-contrainte, ou les réservoirs rectangulaires avec renforcement interne nécessitent-ils généralement une distribution de température/AFE plus détaillée ?

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    • B

      Bonjour, pour un réservoir de refroidissement en acier soudé pour un banc d’essai – 4 m × 2 m × 1,5 m avec un renforcement interne, je dois tenir compte de l’expansion thermique. Le fluide circule à une température de 80 à 90 °C puis descend à la température ambiante. Avant de construire des cas de charge pour la coque et les renforts, à quel point l’entrée thermique doit-elle être détaillée ? En pratique, supposez-vous un ΔT uniforme et vérifiez-vous les forces d’auto-contrainte, ou les réservoirs rectangulaires avec renforcement interne nécessitent-ils généralement une distribution de température/AFE plus détaillée ?

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    • L
      Salut. Un ΔT uniforme est une première vérification. Le coefficient de l’acier est d’environ 12e-6/K /K, donc un ΔT d’environ 60 K donne une déformation libre d’environ 7.2e-4 ; si elle est totalement contrainte, cela implique environ 151 MPa (E≈210 GPa), près de la limite d’élasticité pour de nombreux aciers. Faites une analyse par éléments finis (FEA) en régime permanent ou transitoire lorsque : 1- les cadres internes ou les fixations limitent significativement l’expansion dans le plan ; 2- vous prévoyez des gradients à travers l’épaisseur ou longitudinaux (par exemple, fluide stratifié, refroidissement de la surface supérieure) ; 3 – les soudures et les fixations locales pourraient concentrer les charges ; ou 4- les résultats de ΔT uniformes sont proches de la limite d’élasticité, du flambage, ou des limites de fatigue.
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