3. Modélisation A#

3.1. Caractéristiques de la modélisation#

Il s’agit d’une modélisation \(\text{X-FEM}\) , en déformations planes, D_PLAN. Les interfaces sont définies par des fonctions de niveaux (level sets normales notées \(\text{LN}\) ).

Les équations des fonctions de niveaux pour les deux interfaces horizontales et l’interface verticale sont respectivement les suivantes :

\(\text{LN}1=Y-2\) éq 3.1-1

\(\text{LN}2=Y+2\) éq 3.1-2

\(\text{LN}3=X\) éq 3.1-3

Les deux interfaces horizontales sont définies de manière classique en utilisant l’opérateur DEFI_FISS_XFEM avec les level sets normales \(\text{LN1}\) et \(\text{LN2}\) .

L’interface verticale est définie avec la level set normale \(\text{LN3}\) dans DEFI_FISS_XFEM. On ajoute dans cet opérateur le mot clé JONCTION. Sous ce mot clé, on donne les 2 interfaces horizontales préalablement définies dans l’opérande FISSURE et un point qui est à la fois en dessous de la première fissure et au dessus de la deuxième dans l’opérande POINT (voir figure 3.1-a). Ce point ne doit pas être nécessairement positionné sur \(\text{LN3}\) . Dans le cas présent, il peut être n’importe où dans le domaine délimité entre \(\text{LN1}\) et \(\text{LN2}\) .

_images/Object_8.png

Figure 3.1-a : Construction des jonctions.

3.2. Caractéristiques du maillage#

Le maillage qui comporte 81 mailles de type QUAD4 est représenté sur la figure 3.2-a.

On remarque sur cette figure que certaines mailles sont coupées plusieurs fois. Ce test permet donc de valider le découpage multiple.

_images/Object_9.png

Figure 3.2-a: Le maillage de la modélisation A.

3.3. Fonctionnalités testées#

On teste l’opérateur DEFI_FISS_XFEM dans le cas où l’on veut brancher une fissure sur plusieurs fissures différentes. On utilise le mot clé JONCTION qui permet de définir des branchements de fissures avec \(\text{X-FEM}\) .

Dans ce cas précis on branche la fissure 3 sur les fissures 1 et 2. On teste aussi l’opérateur MODI_MODELE_XFEM dans le cas de mailles qui sont coupées par plusieurs fissures. Le multi-Heaviside et le multi-stockage des Structures de Données (\(\text{SD}\) ) \(\text{X-FEM}\) est bien entendu activé.

On teste l’assemblage des degrés de liberté Heaviside au niveau des matrices et des seconds membres des éléments connectés à l’intersection pour l’option COMPORTEMENT dans STAT_NON_LINE.

On valide aussi le post-traitement \(\text{X-FEM}\) dans le cas du multi-découpage, avec les opérateurs POST_MAIL_XFEM et POST_CHAM_XFEM.

3.4. Grandeurs testées et résultats#

On teste les déplacements au niveau des lèvres des fissures après avoir effectué les opérations de post-traitements relatifs à \(\text{X-FEM}\) (POST_MAIL_XFEM et POST_CHAM_XFEM). Le déplacement DX doit correspondre au chargement imposé de la figure 1.3-a sur chacune des zones et DY doit être nul. On teste les valeurs minimum et maximum sur les lèvres de chacune des zones.

Identification

Référence

% tolérance

1.00E-11

DEPZON_1

DX

MIN

-0.25

MAX

-0.25

1.00E-11

DY

MIN

0

1.00E-11

MAX

0

1.00E-11

DEPZON_2

DX

MIN

-0.5

1.00E-11

MAX

-0.5

1.00E-11

DY

MIN

0

1.00E-11

MAX

0

1.00E-11

DEPZON_3

DX

MIN

0.75

1.00E-11

MAX

0.75

1.00E-11

DY

MIN

0

1.00E-11

MAX

0

1.00E-11

DEPZON_4

DX

MIN

0.75

1.00E-11

MAX

0.75

1.00E-11

DY

MIN

0

1.00E-11

MAX

0

1.00E-11

Tableau 3.4-1

La déformée est représentée sur la figure 3.4-a. Le code couleur représente le champ de déplacement.

_images/10000000000001BA0000014F0B1DB61C28FF66B7.jpg

Figure 3.4-a : Déformée de la structure.

On teste la valeur de \({E}^{e}\) produit par l’opérateur POST_ERREUR.

Identification

Type de référence

Valeur de référence

Ee

“ANALYTIQUE”

0

On teste la valeur de \({\parallel u\parallel }_{{L}^{2}}\) produit par l’opérateur POST_ERREUR.

Identification

Type de référence

Valeur de référence

Tolérance

Norme L2

“ANALYTIQUE”

7,071067812

0.1%

3.5. Remarques#

On obtient de très bon résultats pour ce test, l’erreur relevée correspondant au résidu numérique.