[U2.03.04] Notice d`utilisation pour des calculs
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1. U2 03 04 R vision 11579 Les autres ph nom nes possibles non obligatoires sont les suivants e viscoplasticit restauration d origine visqueuse mot cl facteur META VISC FO e __ plasticit de transformation mot cl facteur META PT e restauration d origine m tallurgique mot cl facteur META RE Remarque _FO signifie que les coefficients peuvent ventuellement d pendre de la temp rature 2 R alisation du calcul m canique commande STAT NON LINE document U4 51 03 Sous le mot cl COMPORTEMENT on doit pr ciser sous RELATION le nom du mod le choisi parmi les 24 mod les ci dessous et sous RELATION KIT le mat riau ACIER Les diff rents mod les sont META P IL META P INL META P IL PT META P INL PT META P IL RE META P INL RE META P IL PT RE META P INL PT RE META P CL META P CL PT META P CL RE META P CL PT RE META V IL META V _INL META V IL PT META V_INL PT META V IL RE META V INL RE META V IL PT RE META V INL PT RE META V CL META V CL PT META V CL RE META V CL PT RE Signification des lettres P plasticit V viscoplasticit IL crouissage isotrope lin aire INL crouissage isotrope non lin aire CL cro2. J I m m G TT Il SOSGOHOOO 5 li EN A EE TA FZBM SO ODOOOOOO x 11 2 3 AFFECTATION DU MATERIAU CHMATM AFFE MAILLAGE AFFE E MAIL OUT OUI EMP_REF 28 MATERIAU MATER ACIERM 0 11 3 CONDITION LIMITE ET CHARGEMENT ON IMPOSE LE CHAMP DE TEMPERATURE ET LA CARTE METALLURGIQUE OBTENUS EN I 11 4 CALCUL MECANIQUE 11 4 1 LISTE D INSTANTS 11 4 2 RESOLUTION MECANIQUE U STAT NON LINE INCR N CONV RI MOD CHAM MATER CHMATM EXCIT _F CHARGE CHMECA COMPORTEMENT F ELE MO ECA R RI DI T ATION ATION KI FORMATION O UT OUI wH EE EM R R RECH LINEAIRE EAC INCR 1 ATRICI EAC ITER 5 ETA P IL PT ACIER SIMO MIFHE ENT F LIS EWTON F LA E TANGENTE RI ERGENCE F F ITER LIN T ESI GLOB RELA 5 E 06 m LA T INST LISTM MAXI 3 Date 26 09 2013 Page 13 15 Cl U2 03 04 R vision 11579 Manuel d utilisation Fascicule u2 03 Thermo m canique Copyright 2015 EDF R amp D Document diffus sous licence GNU FDL http www gnu org copylett fdl html Code Aster Fe
3. Titre Notice d utilisation pour des calculs thermom talll Date 26 09 2013 Page 14 15 Responsable Sofiane HENDILI Cl U2 03 04 R vision 11579 ITER GLOB MAXI 34 Manuel d utilisation Fascicule u2 03 Thermo m canique Copyright 2015 EDF R amp D Document diffus sous licence GNU FDL http www gnu org copyleft fal html Version Code Aster default Titre Notice d utilisation pour des calculs thermom talll Date 26 09 2013 Page 15 15 Responsable Sofiane HENDILI Cl U2 03 04 R vision 11579 3 Bibliographie 1 WAECKEL F Mod lisation de la transformation aust nitique dans Code Aster Note EDF DER IMA note HI 74 95 017 0 Manuel d utilisation Fascicule u2 03 Thermo m canique Copyright 2015 EDF R amp D Document diffus sous licence GNU FDL http www gnu org copylett fdl html
4. Il faut donc d finir pour le chauffage la cin tique de transformation y et pour le refroidissement la nature et la cin tique des transformations possibles y Cin tique de transformation au chauffage La loi d volution de l aust nite est donn e par l quation ue y Z i nn 0 si T lt Acl T Acl avec Z si AcI lt T lt Ac3 1 Ac3 Acl 1 si T gt Ac3 Manuel d utilisation Fascicule u2 03 Thermo m canique Copyright 2015 EDF R amp D Document diffus sous licence GNU FDL http www gnu org copylett fdl html Code Aster or Titre Notice d utilisation pour des calculs thermom talll Date 26 09 2013 Page 4 15 Responsable Sofiane HENDILI Cl U2 03 04 R vision 11579 T si T lt Acl T Acl et TSi T T T si ACI lt T lt Ac3 Ac3 Acl ms Ti T3 si T gt Ac3 o Z est la proportion de phase y Acl la temp rature quasi statique de d but de transformation des phases 4c3 la temp rature quasi statique de fin de transformation des phases et T T deux coefficients du mat riau Z aq correspond l volution du taux d aust nite transform e lors d volutions quasi statiques Les temp ratures de d but 4c et de fin Ac3 de transformation aust nitique et les param tres T et T peuvent tre identifi s partir de donn es exp rimentales fournissant pour des vitesses de chauffage diff rentes la proportion d aust nite form e en fonct
5. rature M constante et donc gale M p Pour un acier 16MND6 M vaut 365 C Remarque Les diagrammes TRC sont relatifs des conditions d aust nitisation donn es auxquelles correspondent une valeur de taille de grain d Cette taille de grain r sulte de l histoire thermique subie au chauffage et n volue plus au refroidissement Dans Code Aster il est possible de calculer partir de l histoire thermique au chauffage l volution de la taille de grain et de tenir compte de son effet sur le comportement m tallurgique au refroidissement voir cas test de r f rence hsnv126a comm hsnv126b comm et mtlbp102a comm pour l utilisation Manuel d utilisation Fascicule u2 03 Thermo m canique Copyright 2015 EDF R amp D Document diffus sous licence GNU FDL http www gnu org copyleft fal html Code Aster ou Titre Notice d utilisation pour des calculs thermom talll Date 26 09 2013 Page 5 15 Responsable Sofiane HENDILI Cl U2 03 04 R vision 11579 Remarque Il est possible dans Code Aster de calculer la duret Hv du m lange multiphas 5 donn e par la relation Hv y Z Hy o Hv est la duret associ e la phase k k 1 et renseign e sous l op rateur DEFI MATERIAU sous le mot cl DURT META La duret du m lange multiphas est obtenue par l op rateur CALC META avec l option DURT _ELNO duret aux n uds par l ment 2 1 3 Pour la partie mod le de compor
6. 1 000D 02 5 6000D 02 0 000D 00 0 000D 00 S5 980D 02 5 4326D 02 0 000D 00 0 000D 00 35 00D 02 5 0750D 02 0 000D 00 0 000D 00 44 00D 02 4 9711D 02 0 000D 00 0 000D 00 S52 50D 02 4 7641D 02 0 000D 00 0 000D 00 65 00D 02 4 2853D 02 0 000D 00 0 000D 00 6 840D 01 3 8393D 02 0 000D 00 0 000D 00 6 800D 01 3 8200D 02 0 000D 00 O0 000D 00 6 900D 01 3 7670D 02 _F VALE 8 000D 00 1 000D 01 0 000D 00 O0 000D 00 0 000D 00 0 000D 00 0 000D 00 0 000D 00 0 000D 00 0 000D 00 0 000D 00 8 300D 02 0 000D 00 0 000D 00 0 000D 00 5 570D 02 0 000D 00 O0 000D 00 1 000D 02 5 500D 02 0 000D 00 0 000D 00 1 800D 02 5 4746D 02 0 000D 00 O0 000D 00 10 80D 02 5 2087D 02 0 000D 00 0 000D 00 27 00D 02 4 8780D 02 Manuel d utilisation Fascicule u2 03 Thermo m canique Copyright 2015 EDF R amp D Document diffus sous licence GNU FDL http www gnu org copyleft fal html Code Aster Version default Titre Notice d utilisation pour des calculs thermom talll Responsable Sofiane HENDILI 000D 00 000D 00 000D 00 000D 00 0 000D 00 TEMP MS F SEUIL 1 000D 00 AKM 0 000D 00 0 000D 00 BKM TPLM 5 000D 01 000D 00 000D 00 000D 00 000D 00 000D 00 37 30D 02 44 40D 02 49 70D 02 5 115D 01 5 215D 01 Oo OO D OO O 1 3 3 DEFINITION DU MATERIAU ACIER DEFT MATERIAU THER NL F LAMBDA conductivite
7. i 1 mes o tE 1 L o Z est la proportion de chaque phase et g une fonction des Z e expansion ou la contraction volumique qui accompagne les transformations structurales se traduit par une d formation sph rique de transformation qui se superpose la d formation thermique En g n ral on regroupe cet effet avec celui d la modification du coefficient de dilatation thermique La d formation thermique est donn e par 4 th z 7 T T r Ts Z a T T 1 Z jint Zla T T 2 AET o Q et sont les coefficients de dilatation des phases aust nitiques et ferritiques respectivement AEs traduit la diff rence de compacit entre les deux phases la temp rature de r f rence On a Z 1 lorsque la phase de r f rence est la phase aust nitique et Z 0 lorsque la phase de r f rence est la phase ferritique Manuel d utilisation Fascicule u2 03 Thermo m canique Copyright 2015 EDF R amp D Document diffus sous licence GNU FDL http www gnu org copylett fdl html Code Aster nc default Titre Notice d utilisation pour des calculs thermom tall Date 26 09 2013 Page 6 15 Responsable Sofiane HENDILI Cl U2 03 04 R vision 11579 e une transformation se d roulant sous contraintes peut donner naissance une d formation irr versible et ce m me pour des niveaux de contraintes tr s inf rieurs la limite d lasticit du mat riau On appelle ce ph n
8. 2 03 04 R vision 11579 Fichier de commande CALCUL SUR UN DISQUE EN ACIER 16MND5 PARTIE THERMIQUE ET METALLURGIQUE 1 1 DEFINITION DU MAILLAGE 1 2 D FINITION DU MODELE moth AFFE MODELE MAILLAGE mail AFFE F TOUT OUI PHENOMENE THERMIQUE MODELISATION AXIS 1 3 D FINITION DU MATERIAU 1 3 1 DEFINITION DU DIAGRAMME TRC TRC DEFT TRC HIST EXP _F VALE 1 000D 00 1 000D 01 0 000D 00 0 0000D 00 0 000D 00 0 000D 00 O0 000D 00 0 0000D 00 0 000D 00 0 000D 00 0 000D 00 8 3000D 02 0 000D 00 0 000D 00 O0 000D 00 5 6520D 02 0 000D 00 0 000D 00 1 000D 02 5 6000D 02 0 000D 00 O0 000D 00 2 400D 02 5 5062D 02 0 000D 00 O0 000D 00 7 600D 02 5 3670D 02 0 000D 00 O0 000D 00 12 00D 02 5 2960D 02 0 000D 00 O0 000D 00 22 70D 02 5 1380D 02 0 000D 00 0 000D 00 32 50D 02 5 0155D 02 0 000D 00 0 000D 00 41 80D 02 4 8748D 02 0 000D 00 0 000D 00 S52 80D 02 4 6595D 02 0 000D 00 O0 000D 00 57 60D 02 4 5422D 02 0 000D 00 0 000D 00 60 00D 02 4 4531D 02 0 000D 00 0 000D 00 69 00D 02 4 0712D 02 0 000D 00 0 000D 00 72 20D 02 3 9157D 02 0 000D 00 0 000D 00 7 S500D 01 3 6600D 02 0 000D 00 0 000D 00 7 600D 01 3 6080D 02 _F VALE 3 400D 00 1 000D 01 0 000D 00 0 0000D 00 0 000D 00 0 000D 00 O0 000D 00 0 0000D 00 0 000D 00 0 000D 00 0 000D 00 8 3000D 02 0 000D 00 0 000D 00 O0 000D 00 5 6530D 02 0 000D 00 0 000D 00
9. BETA enthalpie META ACIER F TRC TRC AR3 830 0 ALPHA 0 0247 MS0 365 0 AC1 716 29 AC3 802 58 TAUX 1 12 0 TAUX 065 1 3 4 AFFECTATION DU MATERIAU CO amp A Date 26 09 2013 Page 11 15 Cl U2 03 04 R vision 11579 5920D 02 2560D 02 7440D 02 6400D 02 5660D 02 1 4 CONDITIONS AUX LIMITES ET CHARGEMENT 1 5 CALCUL THERMIQUE 1 5 1 LISTE D INSTANTS 1 5 2 RESOLUTION AU CHAUFFAGE ET AU REFROIDISSEMENT TEMPE TE ER NON LINE ODELE moth CHAM MATER matc EXCIT F CHARGE Char c INCREMENT F LIST INST list NUME FIN 70 TEMP_INIT F VALE 28 0 CONVERGENCE F RESI GLOB RELA 5 E 05 ITER GLOB MAXI 40 TEMPE THER_NON_LINE reuse tempe ODELE moth CHAM MATER matr EXCIT F CHARGE char r INCRE oE ST list 1T 70 F Ma HHH 4 Il zZ H Z D H q Il on HER tempe NIT 70 NEWTON F REAC ITER 1 ENCE F OB RELA 5 E 05 OB MAXI 40 1 6 CALCUL METALLURGIQUE 1 6 1 ETAT METALLURGIQUE DE DEPART Manuel d utilisation Fascicule u2 03 Thermo m canique Copyright 2015 EDF R amp D Document diffus sous licence GNU FDL http www gnu org copylett fdl htm
10. Code Aster E Titre Notice d utilisation pour des calculs thermom talll Date 26 09 2013 Page 1 15 Responsable Sofiane HENDILI Cl U2 03 04 R vision 11579 Notice d utilisation pour des calculs thermo m tallo m caniques sur des aciers R sum L objectif de cette note est de donner les informations n cessaires pour qu un utilisateur puisse r aliser facilement un calcul thermo m tallo m canique dans Code Aster Ce type de calcul concerne les aciers qui subissent au cours d un chauffage ou d un refroidissement des transformations structurales Manuel d utilisation Fascicule u2 03 Thermo m canique Copyright 2015 EDF R amp D Document diffus sous licence GNU FDL http www gnu org copylett fdl html Code Aster Fo Titre Notice d utilisation pour des calculs thermom talll Date 26 09 2013 Page 2 15 Responsable Sofiane HENDILI Cl U2 03 04 R vision 11579 Table des mati res 1Les grandes lignes du calcul thermo m tallo m canique 3 2Que faire pour r aliser un calcul thermo m tallo m canique 7 3 2 1 tape 1 quels documents lire r SUM iii 3 2 1 1Pour la partie thermique seems 3 2 1 2Pour la partie mod le de comportement m tallurgique 3 2 1 3Pour la partie mod le de comportement m canique avec effets des tran
11. e document U4 72 04 Cette commande permet de d finir les phases m tallurgiques initiales pr sentes dans le mat riau D finition du mat riau voir la commande DEFI MATERIAU document U4 43 01 Pour la partie thermique il faut renseigner le mot cl THER NL qui contient les valeurs de la conductivit thermique et celles de l enthalpie fonctions ventuellement de la temp rature Pour la partie m tallurgique il faut renseigner le mot cl META ACIER dont la structure est la suivante ETA ACIER TRC nom du diagramme TRC d finit en 1 AR3 temp rature quasi statique de d but de d composition de l aust nite au refroidissement ALPHA c fficient a de la loi de Ko stinen Marb rger MSO temp rature de d but de transformation martensitique lorsque celle ci est totale AC1 temp rature quasi statique de d but de transformation en aust nite au chauffage AC3 temp rature quasi statique de fin de transformation en aust nite TAUX_1 param tre intervenant dans la cin tique au chauffage TAUX 3 param tre intervenant dans la cin tique au chauffage LAMBDA param tre mat riau intervenant dans le mod le d volution de taille de grain QSR K param tre nergie d activation intervenant dans le mod le d volution de taille de grain D10 param tre mat riau intervenant dans le mod le d volution de taille de grain WSR _K param tre nergie d activation intervenant dans le
12. ement en viscosit Z0 r r A rs NOT ri Cr si Z gt 0 Z _ uniquement en viscosit 5 r oy z 2 Z kfk k 1 5 C Y AC k 1 5 m 2 Zm k 1 C et m sont les coefficients de restauration visqueuse associ s la phase k 0 et Oj caract risent la proportion d crouissage transmis lors de la transformation y et de la transformation y x respectivement La m moire est inexistante si 0 compl te si 0 1 Manuel d utilisation Fascicule u2 03 Thermo m canique Copyright 2015 EDF R amp D Document diffus sous licence GNU FDL http www gnu org copyleft fdl html Code Aster detautt Titre Notice d utilisation pour des calculs thermom talil Date 26 09 2013 Page 7 15 Responsable Sofiane HENDILI Cl U2 03 04 R vision 11579 De mani re quivalente on crit gans T a un Ecrduissage cin matique X 1 7 Z as ZX ZE 3 A o X est la variable d crouissage nes de la vs k qui est lin aire par rapport la variable 2 Les lois d volution des variables cin matiques sont donn es par 4 Z 0 amp 0x RD M si Z gt 0 y Z 2 ae y uniquement en viscosit eq p o 0 a a 3 na Ca si Z gt 0 i eq uniquement en viscosit eq o H sont les pentes d crouissage associ es chaque phase Pour un mod le de plasticit le multiplicateur plastique est obtenu en crivant la condition de coh rence f 0 e
13. ion de la temp rature On trouvera dans bib1 des pr cisions sur la m thode d identification des coefficients Exemple Pour un acier 16MNDS5 les coefficients valent Ac1 716 C Ac3 802 C T lt 12s et T 0 5s Cin tique de transformation au refroidissement Pour les transformations ferritiques perlitiques et bainitiques la cin tique est donn e par la relation suivante T M T M o M repr sente la temp rature de d but de transformation martensitique d la taille de grain aust nitique et X la partie positive de X Pour les fonctions d volution f on n impose pas de formes particuli res et l identification de f se r sume la d finition de diagrammes de type TRC transformation en Refroidissement Continu Ce diagramme permet de d finir les volutions de ferrite perlite et bainite associ es une histoire thermique au refroidissement et des conditions d aust nitisation donn es pour une taille de grain d donn e ZT Z Md avec Z Z p Zp Zp Pour la transformation martensitique on utilise la cin tique de Koistinen Marburger donn e par l quation Zu 1 Z7 Zp 2Z3 1 exp a M T M o si Zp Zp Z lt seuil M Akm Z 2 2Zn Bkm si Z 2Z 7 gt seuil o M repr sente la temp rature de d but de transformation martensitique lorsque celle ci est totale et x Akm Bkm et seuil sont des param tres mat riaux Dans le cas le plus simple on peut prendre la temp
14. l Code Aster i Titre Notice d utilisation pour des calculs thermom talll Date 26 09 2013 Page 12 15 Responsable Sofiane HENDILI Cl U2 03 04 R vision 11579 v1 Proportion de ferrite V2 Proportion de perlite v3 Proportion de bainite v4 Proportion de martensite PHASINIT CREA CHAMP OPERATION AFFE TYPE CHAM CART VAR2 R MAILLAGE MAIL AFFE F TOUT OUI NOM CMP V1 V2 V3 V4 VALE 0 61 0 0 0 39 0 0 1 6 2 RESOLUTION METALLURGIQUE TEMPE CALC META reuse TEMPE ODELE moth CHAM MATER matr RESULTAT tempe ETAT INIT F META INIT ELNO phasinit COMPORTEMENT F RELATION ACIER Il CALCUL MECANIQUE AVEC UN MODELE ELASTOPLASTIQUE EN GRANDES DEFORMATIONS QUI PREND EN COMPTE LA PLASTICITE DE TRANSFORMATION ET LA RESTAURATION D ECROUISSAGE 1 1 DEFINITION DU MODELE MOMECA AFFE MODELE MAILLAGE MAIL AFFE F TOUT QUIL PHENOMENE MECANIQUE MODELISATION AXIS 11 2 DEFINITION DU MATERIAU 11 2 1 DEFINITION DES COEFFICIENTS EN FONCTION DE LA TEMPERATURE Module d Young E Coefficient poisson Nu Limites d lasticit de l aust nite Sy de la ferrite Sy de la bainite Sy et de la martensite SY m fonction de plasticit multiphas e pour la limite d lasticit m lange Pentes d crouissage pou
15. mod le d volution de taille de grain R alisation du calcul thermique voir documentation d Utilisation et de R f rence des op rateurs thermiques THER LINEAIRE et THER NON LINE R alisation du calcul m tallurgique voir la commande CALC META document U4 85 01 Cette commande permet d obtenir partir du calcul thermique pr c dent les proportions des diff rentes phases m tallurgiques C est ce niveau qu on renseigne l tat m tallurgique initial commande CREA CHAMP Partie m canique 1 D finition du mat riau voir la commande DEFI MATERIAU document U4 43 01 Selon les ph nom nes que l on souhaite mod liser plusieurs mots cl s doivent tre renseign s Dans tous les cas l utilisateur doit compl ter les mots cl s e ELAS META FO qui contient les informations sur les caract ristiques lastiques de dilatations thermiques et de limites d lasticit e META ECRO LINE pour d finir un crouissage isotrope ou cin matique lin aire et META TRACTION pour d finir un crouissage isotrope non lin aire Manuel d utilisation Fascicule u2 03 Thermo m canique Copyright 2015 EDF R amp D Document diffus sous licence GNU FDL http www gnu org copyleft fal html Code Aster Prat Titre Notice d utilisation pour des calculs thermom talll Date 26 09 2013 Page 9 15 Responsable Sofiane HENDILI Cl
16. om ne la plasticit de transformation En petites d formations ce terme suppl mentaire appara t dans lexpression de la d formation totale La loi d volution de la d formation qui accompagne ce ph nom ne s crit o amp est le d viateur du tenseur des contraintes X la partie positive de X K et F des coefficients des 4 phases ferritiques On consid re que ce ph nom ne n existe pas lors de transformations aust nitiques e enfin on peut avoir lors de la transformation un ph nom ne de restauration d crouissage l crouissage de la phase m re n est pas ou pas totalement transmis aux phases nouvellement cr es Les phases nouvellement cr es peuvent soit na tre avec un tat d crouissage vierge soit n h riter que d une partie de l crouissage de la phase m re ou soit h riter de la totalit de l crouissage de la phase m re Dans le cas d un crouissage isotrope la d formation plastique p n est plus caract ristique de l tat de l crouissage et il faut d finir d autres variables pour chaque phase not e r L crouissage isotrope s crit alors R 1 7 2 RDS ze z gt o est la variable d crouissage de la AE k qui a tre lin aire ou non lin aire par rapport r et f Z une fonction d pendant de Z telle que f Z 0 1 Les lois d volution des variables r sont donn es par L Kerr D i 1 LL m F pe 7 CF moy si Z gt 0 x uniqu
17. on peut prendre en compte cinq phases m tallurgiques diff rentes la ferrite la perlite la bainite la martensite dites phase et l aust nite dite phase y 3 partir du champ de temp rature et des phases m tallurgiques on r alise le calcul m canique en choisissant un mod le de comportement qui prend en compte les diff rents effets possibles des transformations m tallurgiques On obtient ainsi les champs de contraintes de d formations et de variables internes en chaque point de Gauss Que faire pour r aliser un calcul thermo m tallo m canique 2 1 Etape 1 quels documents lire r sum 2 1 1 Pour la partie thermique Le document R5 02 021 contient les informations n cessaires la compr hension d un calcul thermique non lin aire Dans Code Aster pour un calcul non lin aire on traite la diffusion de la chaleur avec une formulation enthalpique On peut fournir soit la conductivit et l enthalpie en fonction de la temp rature soit la conductivit et la chaleur massique p C en fonction de la temp rature 2 12 Pour la partie mod le de comportement m tallurgique Le document R4 04 01 du Code Aster d crit les diff rents mod les m tallurgiques R sum succinct Lorsqu on chauffe un mat riau les phases se transforment en phase y gt Quand on refroidit le mat riau l aust nite se transforme selon la vitesse de refroidissement en ferrite et ou perlite et ou bainite et ou martensite
18. r l aust nite 7 et pour la ferrite bainite et la martensite H Coefficients de dilatation pour l aust nite A phaA et pour la ferrite bainite et la martensite Alpha F Fonctions de plasticit de transformation pour la bainite et martensite FzBM pour la ferrite FzF 11 2 2 DEFINITION DU MATERIAU ACIERM DEFI MATERIAU ELAS _ META FO F LA LA E y NU NU F ALPHA ALPHAF C ALPHA ALPHAA PHASE REFE FROID EPSF EPSC TREF 1 E 2 F1 SY SY F F2 SY SY F F3 SY SY B Manuel d utilisation Fascicule u2 03 Thermo m canique Copyright 2015 EDF R amp D Document diffus sous licence GNU FDL http www gnu org copyleft fal html Code Aster Version default Titre Notice d utilisation pour des calculs thermom talll Responsable Sofiane HENDILI F4 SY SY M C_SY SY _A SY MELANG T MELANGE ETA ECRO LINE E F1 D SIGM EPSI H F F2 D SIGM EPSI H F F3 D SIGM _EPSI H F F4 D SIGM CD META PT F1 F2 F3 F4 EPS 7 ep Hi Q 5a Ba ENI h H ga Hes EPSI H F I H_A E in Il Hi J NS ENR 12 TA FZF F 2 Frj TA FZF F Frj Sa TA FZBM SN ET BH mtE Frj Q Hi N
19. sformations m tallurgiques x i r hes teen enr rt den Dre mn haine tladn ds 5 2 2 tape 2 construction du fichier de commande 8 2 2 1Parties thermique et m tallurgiques 8 2 2 2Parti m canique stten ten tan nn E aa ni nee A A an n es nm ea na 8 2 2 3Exemple de fichier de commande 9 3BIDlIOgraAphie z rennes re nn RM ner Nan te ane dt en ON SEE 14 Manuel d utilisation Fascicule u2 03 Thermo m canique Copyright 2015 EDF R amp D Document diffus sous licence GNU FDL http www gnu org copyleft fal html Code Aster ou Titre Notice d utilisation pour des calculs thermom talll Date 26 09 2013 Page 3 15 Responsable Sofiane HENDILI Cl U2 03 04 R vision 11579 Les grandes lignes du calcul thermo m tallo m canique Dans Code Aster les calculs thermique m tallurgique et m canique sont d coupl s Les tapes successives d un calcul complet sont les suivantes 1 On r alise un calcul thermique qui permet d obtenir le champ de temp rature en chaque n ud 2 On r alise en post traitement du calcul thermique le calcul m tallurgique qui permet d obtenir la proportion des diff rentes phases m tallurgiques en chaque n ud et ventuellement la duret associ e Dans Code Aster on peut traiter deux types de mat riau diff rents qui subissent des transformations m tallurgiques les aciers ou le ZIRCALOY On ne s int resse ici qu aux mat riaux de type acier Pour un acier
20. tement m canique avec effets des transformations m tallurgiques Le document de r f rence de Code Aster est la note R4 04 021 Plusieurs mod les de comportement sont disponibles dans le code Ils permettent de mod liser les diff rents ph nom nes suivants comportement plastique ou comportement visqueux crouissage isotrope lin aire ou non lin aire ou crouissage cin matique lin aire plasticit de transformation restauration d crouissage d origine m tallurgique restauration d crouissage d origine visqueuse On peut r aliser un calcul en petites d formations mais galement en grandes d formations attention les grandes d formations pour un mod le avec crouissage cin matique ne sont pas activ es Pour une compr hension sur l aspect grandes d formations lire les documents de r f rence R5 03 31 grandes d formations sans effet m tallurgique et R4 04 03 grandes d formations avec effets m tallurgiques R sum succinct Les effets des transformations structurales sur le comportement m canique sont de 4 types e les caract ristiques m caniques du mat riau qui subit des transformations sont modifi es En particulier les caract ristiques plastiques limites d lasticit notamment et le coefficient de dilatation thermique sont fortement affect s Pour la limite d lasticit du point multiphas on utilise une loi des m langes non lin aire donn e par mM M e Z t Z
21. tona p20 f lt 0et p f 0 Dans le cas visqueux p s crit p A n o f est le seuil de plasticit donn par f R o dans le cas d un crouissage isotrope f o x o dans le cas d un crouissage cin matique Manuel d utilisation Fascicule u2 03 Thermo m canique Copyright 2015 EDF R amp D Document diffus sous licence GNU FDL http www gnu org copylett fdl html Code Aster Ho Titre Notice d utilisation pour des calculs thermom talll Date 26 09 2013 Page 8 15 Responsable Sofiane HENDILI Cl U2 03 04 R vision 11579 2 2 2 2 1 2 2 2 tape 2 construction du fichier de commande Parties thermique et m tallurgique 1 2 3 ST E 5 D finition du diagramme TRC voir la commande DEFI TRC dans le document U4 43 04 Cette commande est compos e de trois parties une partie o on d finit les volutions de ferrite perlite et bainite associ es un ensemble d histoire thermique au refroidissement et des conditions d aust nitisation donn es taille de grain une seconde partie qui d finit les param tres li s l volution de la temp rature Ms et une troisi me partie qui d finit l influence de la taille de grain sur les transformations m tallurgiques au refroidissement par le diagramme TRC Cette derni re partie n est pas obligatoire D finition des phases m tallurgiques initiales voir la commande CREA CHAMP dans l
22. uissage cin matique lin aire PT plasticit de transformation RE restauration d crouissage d origine m tallurgique 2 2 3 Exemple de fichier de commande L exemple que nous pr sentons maintenant est celui d un disque mince en acier 16MND5 qui est chauff sur sa face sup rieure par un faisceau laser puis refroidi lair ambiant La mod lisation est axisym trique Le chargement impos est un flux sur une partie de la face sup rieure le reste des faces subissant des conditions de convection naturelle et de rayonnement Initialement le disque est compos de 61 de ferrite et de 39 de bainite Au chauffage la ferrite et la bainite se transforme en aust nite Au refroidissement l aust nite se transforme en bainite et martensite il n y a donc pas de perlite Cette tude est pr sent e en d tail dans le document HI 74 99 002 On pr sente ci dessous le fichier de commande de cette simulation On donne uniquement les commandes principales qui se r f rent un calcul m tallurgique Manuel d utilisation Fascicule u2 03 Thermo m canique Copyright 2015 EDF R amp D Document diffus sous licence GNU FDL http www gnu org copylett fdl html Code Aster Version default Titre Notice d utilisation pour des calculs thermom tail Date 26 09 2013 Page 10 15 Responsable Sofiane HENDILI Cl U
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