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Anomalie #343

Anomalie version test 7.008

Ajouté par david Kerihuel il y a plus d'un an. Mis à jour il y a plus d'un an.

Statut:
En cours
Priorité:
Normal
Assigné à:
Début:
03/05/2023
Echéance:
% réalisé:

40%

Temps estimé:
Temps passé:

Description

Bonjour Gérard,

J'ai essayé de simuler un essai de compression uniaxiale sur 1 élément poutre à l'aide d'une loi d'Orgéas et une loi contrainte plane avec la version test 7.008. J'ai un soucis de convergence (algorithme de Newton_raphson). Avec la version 6.985 d'Herezh, je n'ai pas ce problème.

De plus, je voudrais sortir les déformations dans la largeur et dans l'épaisseur. J'ai trouvé les mots clés "DEF_EPAISSEUR" et "DEF_LARGEUR" et "SECTION_MOY_FINALE" mais je ne vois pas comment elles sont calculées. Ces grandeurs correspondent telles à la déformation d'Almansi ?

Aurais-tu les équations me permettant de retrouver ces grandeurs ?

A+
David


Fichiers

comp_uni-barre.zip (5,72 ko) comp_uni-barre.zip david Kerihuel, 03/05/2023 10:34
comp_uni-1barre.zip (6,08 ko) comp_uni-1barre.zip david Kerihuel, 09/05/2023 17:19
#1

Mis à jour par Gérard Rio il y a plus d'un an

  • Statut changé de Nouveau à En cours

Bonjour David,
Dans ta mise en données, il faut bloquer les directions X et Y du noeud supérieur pour avoir à minima un blocage isostatique.
Avec cette modif, en me tenant à la partie compression seule (hors loi des mélanges), le calcul va à terme mais effectivement à partir d'un certain stade (environ 25% de raccourcissement) l'algo de newton de CP2 ne converge plus en 20 iter avec les précisions demandées.
Je ne sais pas si c'est normale... anormale ...
Il faudrait plus d'info:
1) faire un calcul en 3D avec un hexaèdre élancé, pour voir si tout est ok indépendamment de la loi CP2. Noter comment varient les dimensions transversales.
2) passer en CP1 avec une plaque en compression et ajuster les paramètres de Newton pour obtenir la contrainte plane sans pb: Il faut regarder la doc et jouer sur les différents paramètres qui sont spécifique à l'évolution de chaque loi
3) si tout est ok en CP1, passer en CP2 avec une biel et avec une extension des paramètres de Newton sans doute du même type que CP1 pour les directions 2 et 3
4) intro de la loi des mélanges, normalement ici cela ne devrait rien changer car tu es toujours en compression

Mais a priori j'ai l'impression que cela devrait marcher.

#2

Mis à jour par david Kerihuel il y a plus d'un an

Bonjour Gérard,

En effectuant les différentes étapes que tu m'as conseillé, j'ai remarqué que mon problème venait de mes paramètres. Pour un même jeu de paramètre, j'obtiens le même comportement et les mêmes déplacements transversaux à l'aide de la simulation sur un élément hexaèdre élancé, sur un élément plaque (CP1) et sur un élément biel (CP2).

Par contre, j'ai remarqué que pour la simulation de compression uniaxial sur un élément biel, lorsque j'introduis la loi des mélanges en sigma, j'ai 2 valeurs pour la déformation dans l'épaisseur et dans la largeur et lorsque j'utilise la même loi Orgéas avec le même jeu de paramètre en traction, les valeurs des déformation dans l'épaisseur et dans la largeur sont identiques. Lorsque je modifie la valeur des paramètres en traction, les valeurs des déformations dans l'épaisseur sont différentes et de même pour la déformation dans la largeur.

Par exemple, pour la déformation dans l'épaisseur, est-ce que la première valeur est obtenue à l'aide de la loi Orgéas définit en compression et la deuxième valeur est obtenue à l'aide de la loi Orgéas définit en traction ?

Je te joins les différents fichiers.

A+
David

#3

Mis à jour par Gérard Rio il y a plus d'un an

  • % réalisé changé de 0 à 40

le comportement de CP1 ou 2, pour un essai de traction/compression simple, peut-être différent de celui observé en 3D pour les raisons suivantes:
- en 3D, les déformations sont directement cohérente avec la loi de comportement dans le sens que les contraintes sont calculées à partir des déformations fournies à la loi via la boucle d'équilibre globale:
> cinématique -> déformation -> contraintes -> équilibre globale -> correction de Newton de la cinématique ->
en CP la cinématique est 2D, donc l'équilibre globale ne peut pas corriger la cinématique dans l'épaisseur, du coup on prend en compte une condition supplémentaire qui est sig33 = 0 ce qui donne le cycle suivant:
-> cinématique 2D -> déformation 2D -> boucle de Newton sur la condition sig33=0
-> def 2D + eps33 -> loi 3D -> correction de Newton sur eps33 ->
-> à la sortie de la boucle locale on a les sigij dont on utilise que les sig dans le plan pour l'équilibre globale mais on intègre l'épaisseur mise à jour due à la prise en compte de sig33=0 -> correction de Newton sur la cinématique 2D ->

Donc on voit qu'en 3D on aura la condition sig33==0 qui sera assurée par l'équilibre globale et que celui-ci agira directement sur la cinématique 3D avec en particulier la variation de l'épaisseur.
En 2D CP la condition sig33 est assurée localement et elle agit localement sur la variation d'épaisseur.

Globalement on peut dire que les deux schémas sont équivalents. En pratique ce n'est pas tout à fait exacte dans Herezh à cause de la mise en oeuvre.
La boucle locale en 2D CP est implantée de telle manière qu'elle s'applique à toutes les lois de comportement, indistinctement c-a-d sans avoir à connaître la manière dont la loi est calculée, il faut seulement que la loi soit valide en 3D avec : def 3D > sig et d sig/ d eps.
Mais on doit mettre à jour l'épaisseur et c'est sur ce point que les choses peuvent diverger avec le 3D.
Par défaut voici comment est mis à jour l'épaisseur:
> on récupère de la loi 3D, le module de compressibilité qui régit la variation de volume par rapport à la trace du tenseur de contrainte.
-> connaissant d'une part la cinématique 2D donc la variation de la surface de l'élément et d'autre part la variation de volume, on en déduit la variation de l'épaisseur.
Normalement c'est cohérent avec le modèle 3D de base, à condition de bien s'entendre sur ce que signifie le module de compressibilité. Et c'est là qu'il y a un choix dans Herezh qui pose pb dans certains cas : Je considère que c'est une variation incrémentale cohérente avec une déformation logarithmique cumulée (cf. la doc théorique: chap. 16.1) or pour certaine lois le module de compressibilité ne correspond pas exactement à cette définition et en particulier lorsque l'on utilise une loi des mélanges ou une loi additive, on peut obtenir un module de compressibilité un peu différent.
La différence entre 3D pur et 2D CP est fonction de l'importance de la variation de volume. Pour une mousse on peut sans doute avoir des différences assez importantes suivant le choix des lois 3D ...

#4

Mis à jour par Gérard Rio il y a plus d'un an

juste une remarque:
Dans le cas des lois: Orgeas, Favier etc. normalement le calcul du module de compressibilité est cohérent avec le calcul de la variation d'épaisseur en CP, car il s'agit d'un calcul qui correspond à une variation logarithmique d'épaisseur (cf. dans la documentaion hyper-elasticite.pdf : formule 18 et 111). Donc on devrait avoir les mêmes résultats à condition d'avoir un pas de chargement petit, car du coté CP on est en logarithmique cumulé (on accumule des petits incréments) et du coté loi 3D on est en log. Les deux doivent tendre vers le même résultat lorsque l'incrément tend vers 0

Formats disponibles : Atom PDF

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