Code_Aster
®
Version
5.0
Titre :
SSNV136 - Essai triaxial drainé avec le modèle CJS (niveau 2)
Date :
05/02/02
Auteur(s) :
C. CHAVANT, Ph. AUBERT
Clé
:
V6.04.136-A
Page :
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Manuel de Validation
Fascicule V6.04 : Statique non linéaire des structures volumiques
HT-66/02/001/A
Organisme(s) :
EDF/AMA, CNEPE
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Fascicule V6.04 : Statique non linéaire des structures volumiques
Document : V6.04.136
SSNV136 - Essai triaxial drainé avec le modèle CJS
(niveau 2)
Résumé
Ce test permet de valider le niveau 2 du modèle CJS. Il s'agit d'un essai triaxial en condition drainée. Les
calculs sont effectués uniquement sur la partie solide du sol, sans couplage hydromécanique. Le niveau de
confinement est de 100 kPa.
Par raison de symétrie, on ne s'intéresse qu'au huitième d'un échantillon 3D soumis à un essai triaxial.
Il s'agit d'un test de non régression. Néanmoins, les résultats obtenus avec le Code_Aster pour le modèle CJS2
sont comparés avec ceux obtenus avec une version privée du logiciel FLAC -2D.
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1
Problème de référence
1.1 Géométrie
z
x
y
e
l
h
C
A
B
Coordonnées des points (en mètres) :
A
B
C
x 0. 0.
0.5
y 0. 1.
0.5
z 0. 0.
0.5
1.2
Propriété de matériaux
E = 35,6616541 10
3
kPa
= 0,15037594
Paramètres CJS2 :
= - 0,55
= 0,82
R
m
= 0,289
R
c
= 0,265
n = 0,6
K
op
= 25,5 10
3
kPa
A = 0.25 kPa
P
a
= -100 kPa
1.3
Conditions initiales, conditions aux limites, et chargement
Phase 1 :
On amène l'échantillon à un état homogène :
xx
yy
zz
0
0
0
=
=
, en imposant la pression de
confinement correspondante sur les faces avant, latérale droite et supérieure. Les déplacements sont
bloqués sur les faces arrière (
u
x
= 0
), latérale gauche (
u
y
= 0
) et inférieure (
u
z
= 0
).
Phase 2 :
On maintient les déplacements bloqués sur les faces arrière (
u
x
= 0
), latérale gauche (
u
y
= 0
) et
inférieure (
u
z
= 0
), ainsi que la pression de confinement sur les faces avant et latérale droite. On
applique un déplacement imposé sur la face supérieure :
( )
u t
z
, de façon à obtenir une déformation
zz
= -20 %
(comptée à partir du début de la phase 2).
hauteur :
h = 1 m
largeur :
l
= 1 m
épaisseur :
e = 1 m
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2
Solution de référence
2.1
Méthode de calcul utilisée pour la solution de référence
Les résultats obtenus avec le logiciel une version privée du logiciel Flac-2D servent de référence.
2.2
Résultats de référence
Contraintes
xx
,
yy
et
zz
aux points A, B et C.
2.3
Incertitude sur la solution
Incertitude liée au logiciel Flac-2D.
2.4 Bibliographie
[1]
Board, « FLAC (Fast Lagrangian Analysis of Continua) Version 2.20. U.S. NRC »,
NUREG/CR-5430, October 1989.
[2]
« Flac Fast Lagrangian Analysis of Continua. Theory and Background. » Itasca Consulting
Group.
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3 Modélisation
A
3.1
Caractéristiques de la modélisation
3D :
z
x
y
B
Découpage : 2 en hauteur, en largeur et en épaisseur.
Chargement de la phase 1 :
Pression de confinement :
xx
yy
zz
0
0
0
=
=
: successivement 100 kPa, 200 kPa et 400 kPa.
Niveau 2 du modèle CJS
3.2
Caractéristique du maillage
Nombre de noeuds : 27
Nombre de mailles et types : 8
HEXA8
et 24
QUA4
3.3 Fonctionnalités
testées
Commandes
DEFI_MATERIAU CJS
STAT_NON_LINE COMP_INCR
RELATION
'CJS'
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4
Résultats de la modélisation A
4.1 Valeurs
testées
Pour
xx
yy
zz
0
0
0
=
=
: 100 kPa
Localisation Numéro
d'ordre
déformation
axiale
zz
(%)
contrainte
(kPa)
Référence
Aster %
différence
Point A, B et C
0.8 %
xx
100.0
100.013 <
0.05
20.0
%
xx
100.0 100.020
< 0.05
0.8 %
yy
100.0
100.013 <
0.05
20.0
%
yy
100.0 100.020
< 0.05
0.8 %
zz
286.8
286.838 <
0.05
1.6
%
zz
332.9
332.965 <
0.05
3.2
%
zz
350.8
350.894 <
0.05
7.2
%
zz
356.1
356.144 <
0.05
20.0
%
zz
358.8
358.849 <
0.05
4.2 Paramètres
d'exécution
Version :
5.02.16
Machine :
SGI-ORIGIN 2000-R12000
Encombrement mémoire : 128 MO
Temps CPU User : 172s
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5
Synthèse des résultats
Les valeurs des contraintes obtenues avec Aster coïncident avec celles du logiciel FLAC avec un
écart inférieur à 0,05%.