5. Modélisation C : X-FEM, plaque entière (sans condition de symétrie), maillage réglé#

5.1. Déroulement du TP#

5.1.1. Récupération du maillage avec Salome-Meca#

Pour ce TP, vous pouvez récupérer directement le maillage forma05c.mmed. Le maillage fourni est quadratique. Les groupes sont décris sur la Figure :

_images/maillage_sain.png

Fig. 5.1 : Maillage forma05c avec ses groupes#

Les conditions limites et les chargements sont les mêmes que ceux de la modélisation B.

5.1.2. Création du cas classique dans AsterStudy#

Lancer Salome_Meca, puis choisissez le module AsterStudy. Ajoutez les étapes suivantes à votre cas:

Read a mesh (LIRE_MAILLAGE ). Sélectionnez le maillage forma05c.mmed et le format MED

Modify a mesh (MODI_MAILLAGE ). Choisissez le maillage lu précédemment et sélectionnez le reuse. Sélectionnez l’action ORIE_PEAU_2D pour réorienter les normales aux arêtes vers l’extérieur du maillage (groupes d’éléments HAUT, BAS). [Cette étape n’est pas obligatoire ici, mais fortement conseillée de manière générale]

_images/modi_maillage_avant.png

→

_images/modi_maillage_apres.png

Assign finite element ( AFFE_MODELE ) . Choisissez le phénomène mécanique et la modélisation des milieux continus 2D en déformation plane (D_PLAN)

Définition et affectation du matériau: Define a material ( DEFI_MATERIAU ) et Assign a material ( AFFE_MATERIAU )

Dans l’onglet Fracture and Fatigue :Définition de la fissure DEFI_FISS_XFEM aveca=0,1m. Utilisez de préférence le catalogue des fissures (FORM_FISS=”DEMI-DROITE”)

Dans l’onglet Fracture and Fatigue : Modification du modèle pour prendre en compte les éléments X-FEM(MODI_MODELE_XFEM )

Définition des conditions limites et chargements: Assign mechanical load ( AFFE_CHAR_MECA ) :

  • Blocage des modes rigides (Enforce DOF sur HAUT_G et HAUT_D)

  • Application de la pression sur “HAUT” et “BAS) ( PRES_REP )

Résolution du problème élastique: Static mechanical analysis ( MECA_STATIQUE )

Afin de séparer le calcul et le post-traitement, vous pouvez ajouter une nouvelle étape (New stage) à votre cas d’étude (Case).

Dans l’onglet Fracture and Fatigue : Création d’un maillage de visualisation (POST_MAIL_XFEM )

Dans l’onglet Finite Element : Création d’un modèle pour la visualisation (AFFE_MODELE ) sur le maillage créé pour la visualisation

Dans l’onglet Fracture and Fatigue : Création d’un champ de résultats sur le maillage de visualisation X-FEM (POST_CHAM_XFEM )

Pour visualisation avec Paravis: * Calcul du champ de contraintes extrapoléaux noeuds ( CALC_CHAMP, option “CONTRAINTE’avec le champ’SIGM_NOEU”) * Calcul du champ de contraintes équivalentes (CALC_CHAMP, option “CRITERES” avec le champ’SIEQ_NOEU”) Pour cela, on enrichira le concept issu de POST_CHAM_XFEM enreprenant le même nom de concept.

Impression des résultats au format MED: Results output(IMPR_RESU).

5.1.3. Ajout des étapes de post traitement en mécanique de la rupture#

Pour le post-traitement de la rupture vous pouvez également ajouter une nouvelle étape (New stage) à votre cas d’étude en cours.

Pour l’ensemble des étapes suivantes, il faudra aller dans l’onglet Fracture and Fatigue .

  1. Calcul de G avec CALC_G_ XFEM

Calculer le taux de restitution d’énergie G avec CALC_G_XFEM (OPTION=”CALC_G”).

Utiliser le résultat du calcul statique à ne pas confondre avec le résultat créé pour la visualisation avec POST_CHAM_XFEM (RESULTAT).

Compléter les informations sur le champ THETA:

  • le fond de fissure FISSURE

  • les rayons de la couronne du champ theta(R_INF, R_SUP), à définir en fonction du maillage utilisé (la taille des éléments est de 0,02m).

Imprimer les valeurs de la table G ( IMPR_TABLE dans l’onglet Output ).

  1. Calcul de K avec CALC_G_ XFEM

Calculer également les facteurs d’intensité des contraintes(K1, K2)(OPTION=”CALC_K_G”).

Idem que précédemment.

Imprimer les résultats dans une nouvelle table.

  1. Calcul de K et G avec POST_K1_K2_K3

Calculer K et G avec POST_K1_K2_K3:

  • utiliser le résultat du MECA_STATIQUE (RESULTAT)

  • renseigner la fissure

  • renseigner le paramètre ABSC_CURV_MAXI

  • imprimer les résultats dans une table.

Comparer les solutions obtenues avec la solution de référence.

5.1.4. Pour aller plus loin : Études d’influence des tailles de couronnes#

  • Sur CALC_G_XFEM: vérifier l’indépendance du résultat au choix des couronnes d’intégration du champ thêta;

  • Sur POST_K1_K2_K3: étudier l’influence du paramètre ABSC_CURV_MAXI.