.. _U4.42.01-COQUE: Mot clé COQUE ============= Caractéristiques affectables ---------------------------- Les caractéristiques que l’on peut affecter sur les éléments de plaque ou de coque sont: • pour tous les éléments de ce type, une épaisseur constante sur chaque maille, puisque le maillage ne représente que le feuillet moyen (ou d’épure pour les excentrées), • pour tous les éléments de ce type, le nombre de couches utilisées pour l’intégration dans l’épaisseur, • pour tous les éléments de ce type, l’orientation du repère local propre à chaque maille, • pour certains modèles de coque, des caractéristiques particulières: coefficient de cisaillement, métrique, excentrement, etc. Syntaxe ------- COQUE = _F( ♦ GROUP_MA = lgma, [l_gr_maille] ♦ / EPAIS = ep, [réel] / EPAIS_FO = epfct [fonction] ◊ / ANGL_REP = / (0.0, 0.0), [défaut] / (:math:`\alpha` , :math:`\beta` ), [l_réel] / VECTEUR = (vx ,vy ,vz), [l_réel] ◊ MODI_METRIQUE = [’NON’|’OUI’], [défaut)] ◊ COEF_RIGI_DRZ = KRZ (1.E-5), [réel (défaut)] ◊ EXCENTREMENT = e (0.0), [réel (défaut)] EXCENTREMENT_FO = efct [fonction] ◊ INER_ROTA = ’OUI’, ◊ A_CIS = kappa (0.8333333), [réel (défaut)] ◊ COQUE_NCOU = n (1), [entier (défaut)] ) Opérandes --------- Opérande EPAIS ~~~~~~~~~~~~~~ ♦ / EPAIS = ep / EPAIS_FO = epfct EPAIS représente l’épaisseur de la coque qui doit être exprimée dans les mêmes unités que les coordonnées des nœuds du maillage. EPAIS_FO est une fonction qui donne l’épaisseur de la coque, dans les mêmes unités que les coordonnées des nœuds du maillage. Cette fonction dépend de la géométrie (X,Y,Z) et est évaluée au centre de gravité de la maille. Opérandes EXCENTREMENT / EXCENTREMENT_FO ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ ◊ excentrement = / e (0.0), [réel (défaut)] excentrement_F0 = efct [fonction] excentrement: définir la distance entre la surface maillée et la surface moyenne, dans le sens de la normale (modélisations DKT, DST, GRILLE_EXCENTRE). excentrement_FO: Fonction qui donne la distance entre la surface maillée et la surface moyenne, dans le sens de la normale (modélisations DKT, DST, GRILLE_EXCENTRE). Cette fonction dépend de la géométrie (X,Y,Z) et est évaluée au centre de gravité de la maille. La prise en compte de l’excentrement influe sur le comportement de flexion et éventuellement sur le comportement de membrane en présence de couplage (il n’y a pas d’effet sur le cisaillement). Opérandes MODI_METRIQUE / COEF_RIGI_DRZ / INER_ROTA ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ ◊ modi_metrique = ’non’ Fait l’hypothèse que l’épaisseur de l’élément est faible. Lors des intégrations dans l’épaisseur on ne tient pas compte de la variation du rayon de courbure (option par défaut pour toutes les coques). ◊ modi_metrique = ’oui’ Pour la modélisation: COQUE_AXIS, les intégrations se font en prenant en compte les variations du rayon de courbure en fonction de l’épaisseur, voir par exemple [:ref:`R3.07.02 `] ◊ iner_rota = ’oui’ Prise en compte de l’inertie de rotation pour la modélisation DKT, DST et Q4G. Elle est obligatoire en cas d’excentrement. On peut omettre ce mot clé pour des coques minces, où les termes d’inertie de rotation sont négligeables par rapport aux autres dans la matrice de masse [:ref:`R3.07.03 `]. ◊ coef_rigi_drz = krz, KRZ est un coefficient de rigidité fictive (nécessairement petit) sur le degré de liberté de rotation autour de la normale à la coque. Il est nécessaire pour empêcher que la matrice de rigidité soit singulière, mais doit être choisi le plus petit possible. La valeur par défaut de :math:`{10}^{-5}` convient pour la plupart des situations (c’est une valeur relative: la rigidité autour de la normale est égale à KRZ fois le plus petit terme diagonal de la matrice de rigidité de l’élément). Pour les DKT, il y a deux modes de fonctionnement. COEF_RIGI_DRZ négatif et COEF_RIGI_DRZ positif. Dans le cas COEF_RIGI_DRZ positif, le degré de liberté DRZ a toujours un sens de rotation fictive qui empêche la matrice d'être singulière dans le repère global. Dans le cas d'un COEF_RIGI_DRZ négatif, on renforce par une écriture variationnelle la cinématique de rotation de l'élément plaque autour de sa normale. Le degré de liberté DRZ a donc un sens physique. On conseille une valeur de :math:`{10}^{-8}` . **Remarque:** *Attention, dans* *STAT/DYNA_NON_LINE, ce coefficient peut entraîner des itérations de Newton supplémentaires (plus d’une itération pour un problème linéaire par exemple).* Opérande ANGL_REP / VECTEUR ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ Les mots clés ANGL_REP ou VECTEUR permettent de renseigner le repère «utilisateur» en chaque élément de coque. C’est dans ce repère que sont exprimées par exemple les contraintes dans la coque ou les efforts généralisés [:ref:`U2.01.05 `]. L’utilisateur fournit à l’aide de ces mots clés un vecteur :math:`V` qui permettra de définir entièrement le repère. La construction de ce repère «utilisateur» à partir de :math:`V` est effectuée en tout point :math:`P` de la façon suivante (cf. Figure ): • la projection de :math:`V` sur le plan tangent fournit l’axe :math:`{x}_{l}` , • le vecteur :math:`{z}_{l}` est colinéaire à la normale :math:`n` au plan de la coque qui est connue pour chaque élément, son orientation peut être changée par MODI_MAILLAGE/ORIE_NORM_COQUE[U4.23.04], • le vecteur :math:`{y}_{l}` est construit de manière à avoir un repère orthonormé. Le repère «utilisateur» est donc: :math:`(P,{x}_{l},{y}_{l},{z}_{l})` avec: :math:`{z}_{l}=n` et :math:`{y}_{l}={z}_{l}\text{^}{x}_{l}` .. figure:: images/repere-utilisateur-coque.png :width: 50% :align: center :name: u4.42.01-fig-repere-utilisateur-coque  : Définition du repère utilisateur d’une coque. Les mots clés ANGL_REP et VECTEUR sont exclusifs, le vecteur :math:`V` est défini à l’aide de l’un ou de l’autre. ◊ ANGL_REP= (:math:`\alpha` , :math:`\beta` ) Le mot-clé ANGL_REP définit le vecteur :math:`V` dans le repère global :math:`(O,X,Y,Z)` à partir de deux angles nautiques :math:`\alpha` et :math:`\beta` comme expliqué Figure et Figure . .. list-table:: :width: 90% :widths: 50 50 * - .. figure:: images/angle-alpha.png :width: 80% :align: center :name: u4.42.01-fig-coque-orientation-alpha  : Représentation de l’angle :math:`\alpha` La rotation :math:`\alpha` autour de :math:`\mathrm{OZ}` transforme :math:`(\mathrm{OXYZ})` en :math:`({\mathrm{OX}}_{1}{Y}_{1}Z)` avec :math:`{Z}_{1}\equiv Z` . - .. figure:: images/angle-beta.png :width: 80% :align: center :name: u4.42.01-fig-coque-orientation-beta  : Représentation de l’angle :math:`\beta` La rotation :math:`\beta` autour de :math:`{\mathrm{OY}}_{1}` transforme :math:`{\mathrm{OX}}_{1}` en :math:`{\mathrm{OX}}_{2}`. Sur la figure l’angle :math:`\beta` est négatif. En représentation tridimensionnelle, le vecteur est obtenu comme suit [Figure]. .. figure:: images/repere-angle-vect.png :width: 50% :align: center :name: u4.42.01-fig-repere-angle-vect  : Représentation 3D du vecteur :math:`V` défini par ANGL_REP. ◊ VECTEUR = :math:`(\mathrm{vx},\mathrm{vy},\mathrm{vz})` Le vecteur :math:`V` est défini par ses coordonnées dans le repère global :math:`(O,X,Y,Z)` . **Remarques:** *•* *Si aucun des mots clés ci-dessus n’est renseigné, c’est donc l’axe global* :math:`X` *qui détermine, par projection sur le plan tangent de la coque, le repère «utilisateur» de chaque maille.* *•* *Le repère «utilisateur» sert également à la définition de l’orientation des fibres dans les coques composites (DEFI_COMPOSITE,* [:external:ref:`U4.42.03 `] *).* Opérande COQUE_NCOU ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ ◊ COQUE_NCOU = / n (1), [entier, défaut] Il s’agit du nombre de couches utilisées pour l’intégration dans l’épaisseur de la coque. Le nombre de couches détermine également le nombre de sous-points du champ de contraintes: :math:`2n+1` . En non-linéaire, il est nécessaire d’utiliser plus d’une couche pour intégrer correctement les contraintes dans l’épaisseur, *cf.* [:ref:`U2.02.01 `]. Opérande A_CIS ~~~~~~~~~~~~~~ ◊ A_CIS = / kappa (0.8333333), [réel, défaut] Ce paramètre est à utiliser si on souhaite, pour une coque épaisse se situer dans le cadre du modèle Love-Kirchhoff. Il n’est applicable que pour les modélisations COQUE_C_PLAN, COQUE_D_PLAN, COQUE_AXIS et COQUE_3D. Pour plus de détail l’utilisateur se reportera à la notice [:ref:`U2.02.01 `]. Remarque sur l'utilisation de ELAS_COQUE ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ Lorsqu'on utilise ELAS_COQUE les raideurs de flexion et de membrane sont rentrées à la main par l'utilisateur dans DEFI_MATERIAU. Dans ce cas, l'épaisseur renseigné dans AFFE_CARA_ELEM ne sert qu'à calculer la masse en dynamique et ne contribue pas à la raideur.