2. Modélisations E et F#
2.1. Objectifs#
L’objectif de ces modélisations est de vérifier sur un élément que la modélisation d’un matériau viscoélastique dont le coefficient de Poisson est constant/réel et le module de Young complexe est équivalente à la modélisation d’un matériau élastiques avec un coefficient d’amortissement hystérétique.
En élasticité isotrope, la loi de comportement s’écrit:
\(\sigma =\frac{E}{1+\nu }(ϵ+\frac{\nu}{1-2\nu }\mathit{Tr}(ϵ)\mathit{Id})\)
Ainsi, si \(E={E}_{r}+j{E}_{i}\) alors
\(\sigma =(1+j\frac{{E}_{i}}{{E}_{r}})\frac{{E}_{r}}{1+\nu }(ϵ+\frac{\nu}{1-2\nu }\mathit{Tr}(ϵ)\mathit{Id})\)
Cela correspond à un matériau élastique isotrope de module de Young \({E}_{r}\) de Poisson \(\nu\) et d’amortissement hystérétique \(\eta =\frac{{E}_{i}}{{E}_{r}}\)
2.2. Géométrie#
S’agissant de test de construction de matrice de rigidités, la géométrie correspond à un cube pour les éléments 3D et un plan carré pour les éléments 2D.
2.3. Propriétés matériaux#
Les deux matériaux déclaré sont:
viscoélastique, matériau 1: \(G=\mathrm{0,53e9}+\mathrm{9,3e6}j\mathit{Pa},\nu =0,3\)
élastique, matériau 2: \(E=\mathrm{1,3e9}\mathit{Pa},\nu =\mathrm{0,3,}\eta =\mathrm{1,8e-2}\)
2.4. Caractéristiques des modélisations#
Modélisation |
Élément |
Maillage |
E |
3D |
1 HEXA8 |
F |
C_PLAN |
1 QUAD4 |
2.5. Grandeurs testées#
Pour chaque modélisations, on construits les matricesde raideurs complexes:
\({K}_{1}\text{*}\) du matériau 1
\({K}_{2}\text{*}\) du matériau 2
on vérifie alors \({K}_{1}\text{*}={K}_{2}\text{*}\)