4. Lois de comportement#

4.1. Nouvelles lois ou améliorations:#

Introduction d’une loi de comportement quasi-fragile avec plafonnement en compression: ENDO_LOCA_TC (#32232 -17.1)

Introduction une nouvelle loi de comportement pour le béton qui couvre la phénoménologie suivante :
- Endommagement en traction / cisaillement et seuil dédié
- Ecrouissage en traction identique à ENDO_LOCA_EXP
- Endommagement en compression et seuil dédié
- Ecrouissage en compression de type plasticité parfaite asymptotique après une première phase linéaire
- Les seuils ont une expression analytique (robustesse, efficacité)
- La contrainte est bornée quelle que soit la direction de chargement
- Régularisation des points anguleux pour la matrice tangente (comme ENDO_LOCA_EXP)
- Régularisation visqueuse de l’endommagement
Le vocabulaire dans DEFI_MATER_GC et DEFI_MATERIAU a été revu. (#34613 -17.3)
Loi ENDO_LOCA_TC : modification des régularisations numériques (#34393 - 17.3)

On évalue les deux paramètres de régularisation (l’un pour « arrondir » la forme du seuil d’endommagement, l’autre pour arrondir la transition traction - compression) de sorte à ce que l’impact sur les contraintes soit du même ordre de grandeur que la précision demandée pour l’intégration du comportement (via RESI_INTE_RELA).
Loi ENDO_LOCA_TC - Estimation de l’influence de la viscosité (#34611 - 17.3)

On introduit la variable interne SIGMVISC, qui évalue l’écart avec la contrainte qu’on aurait pour la même déformation en l’absence de viscosité. On introduit également une autre variable interne, ENDOTOT, qui mesure l’endommagement maximal qu’on peut observer dans l’état courant en parcourant toutes les directions de sollicitations possibles.
Intégration du modèle de comportement Cam-Clay modifié via Mfront (#33516 - 17.1)

Intégration du modèle de comportement Cam-Clay modifié (nommé MCC) via MFront. Il remplacera à terme la loi CAM_CLAY pour gagner en robustesse et en performance pour réaliser des calculs non-linéaires. Cette mise à jour permettra de décliner progressivement des variations de MCC, permettant ainsi des prédictions de plus plus réalistes par rapport aux essais expérimentaux sur sols.
Intégration du modèle de comportement Barcelone via MFront (#33678 - 17.2)

Cette fiche a pour objet l’intégration du modèle de comportement de Barcelone avec MFront, en désactivant parallèlement la version Fortran existante. À terme, cette nouvelle intégration permettra de développer des variations plus sophistiquées du modèle de Barcelone adaptées aux matériaux de type bentonite.
Intégration du modèle de comportement CSSM via MFront (#33712 - 17.2)

Cette fiche a pour objet l’intégration du modèle de comportement CSSM (Critical State Soil Model) via MFront dans Code Aster. CSSM s’appuie sur la combinaison de deux modèles, proches de Cam-Clay modifié et Iwan, pour représenter la phénoménologie des sols, à la fois sous chargements monotones et cycliques (ce que ne parvient pas Cam-Clay modifié ni Iwan à eux seuls).
Evolution de la loi DIS_GRICRA (#33519 - 17.2)

On ajoute dans le matériau DIS_GRICRA, KP qui est la raideur élastique en parallèle (identique pour les 3 directions). Ce discret est mis en // pour éviter des pivots nuls, car DIS_GRICRA peut retourner une matrice tangente nulle.
Pour la loi discret DIS_CHOC, prise en compte d’un ressort élastique en parallèle (#34730 - 17.3)

L’utilisation d’un discret de choc peut amener à des configurations de matrice singulière. Pour contourner ce cas, la pratique est de dupliquer l’élément de support pour ajouter un ressort élastique avec une raideur faible. Ce ressort en parallèle peut maintenant être pris en compte directement dans le comportement DIS_CHOC.
Pour la loi discret DIS_CHOC avec frottement et matrice tangente non symétrique (#35026 - 17.4)

Ce développement a pour objectif de passer à une formulation faisant intervenir une vraie matrice tangente non symétrique pour la loi de comportement DIS_CHOC en présence de frottement de Coulomb, en statique et en dynamique. Cette fiche a donné lieu à une mise à jour des cas tests impactés, et ajouts de nouveaux tests.
Pour les lois de discrets, ajout d’un ressort élastique en parallèle (#35027 -17.4)

Ce développement consiste à ajouter un ressort élastique en parallèle pour l’ensemble des lois de comportement d’éléments discrets (lorsque cela est possible).
Enrichissement de la loi DIS_ECRO_TRAC (#32285 -17.4)

On souhaite modéliser un ressort non linéaire dans la direction axiale et et dans la direction tangentielle. La loi “DIS_ECRO_TRAC” permet de modéliser un ressort élasto-plastique avec une courbe de traction. L’objectif de ce développement d’enrichir cette loi pour l’étendre aux deux directions en même temps: axiale ou tangentielle.
Replacement de FONC_DESORP pour la définition des isothermes de désorption dans BETON_DESORP HR = f(C,T) (#33617 - 17.2)

Le mot-clé ELAS_FO/FONC_DESORP devient BETON_DESORP/FONC_DESORP avec BETON_DESORP nouveau mot-clé de DEFI_MATERIAU. On introduit sous BETON_DESORP d’autres paramètres permettant d’évaluer l’hygrométrie à partir de l’isotherme de Leverett.
Développement d’une nouvelle loi de comportement pour le séchage SECH_RFT (#33618 -17.2)

Une nouvelle loi de comportement relative au séchage a été développée et validée sur les données expérimentales du béton VeRCoRs. Le modèle est RICHARD_FICK_TEMPERATURE (Adia et al., 2020). Ce modèle est à introduire sous forme d’une nouvelle option dite ’SECH_RFT’ du mot clé RELATION dans l’opérateur THER_NON_LINE et sous forme d’un nouveau mot clé de l’opérateur DEFI_MATERIAU.
Compléments aux développements de SECH_RFT et BETON_DESORP (#34147- 33620 - 17.4)

On ajoute à DEFI_MATERIAU/BETON_DESORP le mot-clé UNITE_PRESSION : il permet de choisir l’unité souhaitée pour la pression capillaire PCAP. On ajoute à SECH_RFT, les mots-clés UNITE_TEMPS et UNITE_LONGUEUR. Pour les 4 modélisations de séchage (3D_SECH, 3D_SECH_DIAG, AXIS_SECH et AXIS_SECH_DIAG), on crée deux options de calcul de champs aux points de Gauss : DIFF_ELGA pour le coefficient de diffusion et HYGR_ELGA pour l’hygrométrie.
Loi de comportement visco-hyper-élastique ELAS_HYPER_VISC (#34083 - 17.2)

Introduction d’une loi MFront visco-hyper-élastique ELAS_HYPER_VISC. Ce modèle est adopté pour les élastomères. Il est comparé et validé avec des simulations Abaqus.
Modification de la formulation sur le fluage de dessication dans loi BETON_BURGER_FP (#25328 - 17.3)

Dans la loi BETON_BURGER, le calcul du fluage de dessication était surestimé (modèle de Bazant) lorsqu’il y a des cycles de variations importantes d’humidité. Le fichier Mfront de cette loi a été modifié pour corriger ce point et dans le même temps, un schéma de résolution implicite a été adopté dans cette nouvelle formulation.
Intégration du modèle de comportement BURGER_AGEING dans un cadre THM (#33999 - 17.3)

Le modèle de comportement BURGER_AGEING est disponible dans une version MFront. Le modèle BURGER_AGEING est conçu pour prédire un fluage propre qui est linéaire en contrainte et inclut un effet de vieillissement, contrairement au modèle BETON_BURGER. Le modèle BURGER_AGEING est développé de plus dans le cadre d’une modélisation THHM, du fait de l’influence de la pression capillaire et de la température sur le comportement qu’il prédit au fluage.
Loi Hill en Mfront (#34665 - 17.3)

Introduction d’une loi hyperélastique MFront adoptée pour les mousses compressibles. Il s’agit de la loi de Hill, dont le potentiel s’exprime en fonction des élongations principales et de la variation du volume.
Loi MFront pour acier de cuve VISC_ISOT_PLAS (#31499 - 17.4)

On souhaite capitaliser une loi de comportement MFront isotropique et élasto-viscoplatique nommée VISC_ISOT_PLAS. Ce modèle est adopté pour l’acier de cuve irradié (bainitique). Il est multi-échelle, prend en compte les propriétés de la microstructure, les vieillissements statique et dynamique ainsi que les grandes déformations.

4.2. Améliorations de l’interface Mfront/code_aster:#

Prise en compte des mot-clés et des variables de commandes par Mfront (#24065/23957 -17.1)

Les mot-clés RESI_INTE_MAXI et ITER_INTE_MAXI de COMPORTEMENT avaient des valeurs par défaut qui sont désormais supprimés. Ainsi, les paramètres Epsilon et IterMax du fichier Mfront ne sont plus systématiquement écrasés. Les valeurs du fichier MFront ne sont surchargées que si le mot-clé est présent. On renomme RESI_INTE_MAXI et RESI_INTE_RELA en RESI_INTE. Pour la gestion des variables de commandes, on créé une correspondance dans Behaviour_module entre le nom consacré MFront pour chacune des composantes de variable de commande et le nom de composante aster dans le champ de variables externes généré par code_aster. Cela facilite l’ergonomie de l’usage des variables de commande transmises à Mfront via l’interface MGIS.
Grandes déformations GREEN_LAGRANGE avec MGIS (#33782 - 17.2)

Ce développement consiste à brancher des grandes déformations GREEN_LAGRANGE avec MGIS. Dans aster, on utilise DEFORMATION= »GREEN_LAGRANGE » et dans MFront, on utilise: @DSL DefaultFiniteStrain. On restitue la contrainte de Cauchy sig.
Utilisation de Mfront possible pour les lois d’interface CZM (#34369 -17.3)
Amélioration de l’interface MFront/MGIS : codes d’erreur (#34642 17.3)

La gestion des codes d’erreur de MGIS/MFront était incorrecte et peut faire croire à tort qu’une LdC n’est pas convergé. On prend en compte les trois codes de retour possible de Mfront pour les convertir dans code_aster.
Utilisation les modélisations GRAD_VARI avec des lois MFront (#34627 - 17.3)

Cette utilisation est maintenant possible et testée sur une loi de von Mises avec écrouissage linéaire isotrope avec une modélisation AXIS_GRAD_VARI

4.3. Généralités:#

Définition AFFE_MATERIAU en plusieurs morceaux (#33342 - 17.1)

On peut décomposer en deux appels distincts l’affectation de AFFE_MATERIAU, d’une part, l’affectation des matériaux (AFFE), et d’autre part, l’affectation des variables de commande (AFFE_VARC) en faisant appel au champs matériau déjà défini.
Vérification consistance des paramètres élastiques pour la géomécanique (#33602 - 17.1)

Dans DEFI_MATERIAU, avec mots-clé ELAS et ELAS_FO on ne pouvait saisir que E et nu. Pour de nombreux matériaux (sols, roches, etc), on « connaît » mieux K et G (modules de compressibilité et de cisaillement), ou les deux célérités des ondes P et S : Vp et Vs. Sous ELAS (on ne fait pas pour les fonctions pour le moment), on peut désormais fournir soit (E, NU), soit (K, MU), soit (CELE_P, CELE_S, RHO).
Introduction d’un terme d’échange en densité de vapeur ECHANGE_THM_HR en THM (#33856 - 17.2)

On souhaite introduire une condition d’échange massique (eau et vapeur) à l’interface afin de modéliser de manière plus réaliste des milieux ventilés. La densité de vapeur étant directement reliée à l’humidité relative, cela revient à écrire une condition en humidité relative (qui est généralement l’information dont dispose l’utilisateur). Il s’agit in fine d’une condition mixte non linéaire en paroi. On introduit donc ici un nouveau mot-clé ECHANGE_THM_HR dans AFFE_CHAR_MECA avec GROUP_MA et 3 mots-clé pour définir des coefficients : HR_EXT (pour l’humidité relative extérieur), ALPHA (pour la valeur coefficient d’échange) et PVAP_SAT pour la valeur de la pression de vapeur saturante. Une version dans AFFE_CHAR_MECA_F existe pour pouvoir faire varier PVAP_SAT avec la température et les autres coefficients avec le temps.
Introduire le pilotage PRED_ELAS pour la loi de comportement d’interface CZM_LAB_MIX (#34485 - 17.3)

Le pilotage en question est introduit, sur la base d’un contrôle de l’incrément de la variable de glissement maximal. L’incrément de pilotage est normalisé par le glissement critique delta_c qui est un paramètre matériau (un incrément de pilotage de 1 correspond à un incrément de glissement de delta_c).
Introduction du pilotage PRED_ELAS pour la loi VMIS_ISOT_NL (#34190 - 17.3), dans le but de faciliter les calculs d’analyse limite et d’assurer des calculs plus robustes lorsque ce pilotage est déjà employé ailleurs dans la structure (béton armé)