Présentation
Auteur(s)
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Pierre MOUSSEAU : Maître de conférences à l’IUT de Nantes
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Alain SARDA : Maître de conférences - Responsable du département Science et Génie des Matériaux à l’IUT de Nantes
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Rémi DETERRE : Professeur des Universités - Directeur du laboratoire OPERP – IUT de Nantes
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Lire l’articleINTRODUCTION
Cat-1D est un outil de simulation de problèmes thermiques monodimensionnels et transitoires. Il a été développé par Alain Sarda et Pierre Mousseau, enseignants-chercheurs en thermique à l’IUT de Nantes. L’objectif initial, qui a motivé la réalisation du code de calcul, était d’offrir aux étudiants en Sciences et Génie des Matériaux un outil de simulation permettant d’appréhender des phénomènes thermiques complexes à mettre en évidence expérimentalement.
La spécificité de Cat-1D réside dans son orientation matériaux, c’est-à-dire que les comportements thermiques des systèmes sont pilotés par les propriétés de la matière.
Cat-1D est évolutif par l’intégration de nouveaux phénomènes et de nouveaux modules spécifiques à tel ou tel procédé de mise en forme.
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Conditions aux limites4. Données matière
Une bonne connaissance des propriétés matière est indispensable pour réaliser une simulation sérieuse. En effet, la sensibilité du code de calcul à ces propriétés est importante. Il existe pour la plupart de ces paramètres de bons outils expérimentaux de caractérisation.
Il y a deux types de propriétés : les indispensables au calcul et les optionnelles.
Ce sont les propriétés sans lesquelles Cat-1D ne peut pas résoudre le problème :
-
la conductivité thermique : λ en W/(m · K) ;
-
la masse volumique : ρ en kg/m3 ;
-
la capacité thermique massique à pression constante : Cp en J/(kg · K).
Ce sont les propriétés nécessaires lorsque l’utilisateur souhaite prendre en compte des phénomènes thermiques additionnels :
-
changement de phase : enthalpie et température de changement d’état ;
-
réaction chimique : constantes du modèle (voire termes sources) ;
-
calcul du retrait de pièces injectées : diagramme pvT (pression – volume spécifique – température) ;
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phénomènes liés au rayonnement de la matière : émissivité.
Cat-1D offre la possibilité de saisir manuellement les valeurs de ces propriétés ou de faire appel à une base de donnée matériau.
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