Code_Aster ®
Version
8.2
Titre :
SSNV171 - Comparaison POLY_CFC et MONOCRISTAL
Date :
02/11/05
Auteur(s) :
J. EL GHARIB, T. KANIT, J.M. PROIX Clé
:
V6.04.171-B Page :
1/8
Organisme(s) : EDF-R&D/AMA
Manuel de Validation
Fascicule V6.04 : Statique non linéaire des structures volumiques
Document V6.04.171
SSNV171 - Comparaison POLY_CFC et
MONOCRISTAL
Résumé :
On présente ici un test ayant pour référence un autre modèle de comportement déjà validé dans Code_Aster,
qui est POLY_CFC. La géométrie traitée est un cube. Le but est de tester le concept MONOCRISTAL en utilisant
une loi de comportement équivalente à POLY_CFC.
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1
Problème de référence
1.1 Géométrie
P1
P2
P5
P6
P3
P4
Y
P7
P8
X
Z
On définit un élément MA1, contenant les noeuds P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7 et P8.
1.2
Propriétés de matériaux
Module d'Young : E = 145200MPa
Coefficient de Poisson : = 0.3
Modélisation A :
Un monocristal de type POLY_CFC, orienté suivant
)
0
,
0
,
30
(
avec :
D = 0
L
D = 0
A
N = 10
K = 40
=
5
.
75
0
B = 19.34
1
H = 0
L
Q = 9.77
1
Q = -33.27
2
B = 5.345
2
C = 0.00001
1
D =
.
36 68
1
C = 0
2
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Modélisation B :
ECOU_VISC2 avec :
TYPE_PARA='ECOU_VISC'
N = 10
K = 40
C = 0
D =
68
,
36
A = 10
ECRO_ISOT2 avec :
TYPE_PARA='ECRO_ISOT'
R =
5
.
75
0
B = 19.34
1
B = 5.345
2
Q = 9.77
1
Q = -33.27
2
H = 0
ECRO_CINE1 avec :
TYPE_PARA='ECRO_CINE'
D = 36.68
L'orientation choisie est la même que celle de la modélisation A,
)
0
,
0
,
30
(
.
1.3
Conditions aux limites et chargements
·
Noeud P4
: DX = DY = 0
·
Noeud P8
: DX = DY = DZ = 0
·
Noeuds P2 et P6
: DX = 0
·
Noeuds P1, P3, P5 et P7 : FX = 35
Le chargement est croissant de FX = 0 à FX = 35 , divisé en 100 incréments.
2
Solution de référence
2.1
Méthode de calcul
On compare la fonctionnalité de nouveaux concepts avec un concept déjà implémenté dans
Code_Aster, qui est POLY_CFC.
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3 Modélisation
A
3.1
Caractéristiques du maillage
Nombre de noeuds : 8.
Modélisation 3D : 1 élément de volume quadratique : HEXA8.
Texture propre a POLY_CFC, avec une famille de systèmes de glissement correspondant à la structure
cubique à faces centrées, en l'occurrence le système OCTAEDRIQUE. La structure contient un seul
grain, donc une fraction volumique égale à 1 et l'orientation choisie est
)
0
,
0
,
30
(
.
4
Résultats de la modélisation A
4.1 Fonctionnalités
testées
Commandes Options
DEFI_TEXTURE SYST_GLISSEMENT N,L
PLAN
ANGL_NAUT,
PROPORTION
DEFI_MATERIAU POLY_CFC
TEXTURE,
DL,DA,N,K,TAU_0,B1,HL,Q1,Q2,B2,C1,D1,C2
STAT_NON_LINE COMP_INCR
RELATION='POLY_CFC'
4.2 Valeurs
testées
Identification Référence
Aster %
différence
de
xx
SIEF_ELGA
-210 -210
-7.38E-05
de
xx
EPSI_ELGA_DEPL
-0.0018955 -0.0018955
-4.30E-04
de
yy
EPSI_ELGA_DEPL
0.000503377
0.000503377 9.11E-05
de
xx
EPSP_ELGA
-0.000449212
-0.000449212 5.43E-05
de
yy
EPSP_ELGA
0.0000694943
0.00006949337 -3.46E-05
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5 Modélisation
B
5.1
Caractéristiques du maillage
Nombre de noeuds : 8.
Modélisation 3D : 1 élément de volume quadratique : HEXA8.
La structure contient un seul grain (fraction volumique égale à 1) et l'orientation choisie est
)
0
,
0
,
30
(
.
6
Résultats de la modélisation B
6.1 Fonctionnalités
testées
Commandes Options
DEFI_MATERIAU ELAS
E,NU
ECOU_VISC2
TYPE_PARA='ECOU_VISC',
N,K,C,D,A
ECRO_ISOT2
TYPE_PARA='ECRO_ISOT',
R_0,B1,B2,Q1,Q2,H
ECRO_CINE1
TYPE_PARA='ECRO_CINE',
D
DEFI_COMPOR MONOCRISTAL MATER,
ECOULEMENT='ECOU_VISC2',
ECRO_ISOT='ECRO_ISOT2',
ECRO_CINE='ECRO_CINE1',
ELAS='ELAS',
FAMI_SYST_GLIS='OCTAEDRIQUE'
AFFE_CARA_ELEM MODELE
MASSIF
GROUP_MA='TOUT',
ANGL_REP
STAT_NON_LINE CARA_ELEM
COMP_INCR
RELATION='MONOCRISTAL',
COMPOR
6.2 Valeurs
testées
Identification Référence
Aster %
différence
de
xx
SIEF_ELGA
-210 -210
-7.38E-05
de
xx
EPSI_ELGA_DEPL
-0.00189 -0.00189
-4.30E-04
de
yy
EPSI_ELGA_DEPL
0.0005033 0.0005033
9.15E-05
de
xx
EPSP_ELGA
-0.000449 -0.000449
5.66E-05
de
yy
EPSP_ELGA
0.0000695 0.0000695
-3.23E-05
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7 Modélisation
C
7.1
Caractéristiques du maillage
Nombre de noeuds : 8.
Modélisation 3D : 1 élément de volume quadratique : HEXA8.
La structure contient un seul grain (fraction volumique égale à 1) et l'orientation choisie est
)
0
,
0
,
30
(
.
Le but de cette modélisation est la comparaison entre les valeurs des champs de contraintes et de
déformations obtenues avec le monocristal en implicite et en explicite ainsi que la comparaison pour
les deux modélisations des valeurs de la variable interne V43 qui est la déformation plastique cumulée
globale du monocristal.
8
Résultats de la modélisation C
8.1 Fonctionnalités
testées
Commandes Options
DEFI_MATERIAU ELAS
E,NU
ECOU_VISC1
TYPE_PARA='ECOU_VISC',
N,K,C
ECRO_ISOT1
TYPE_PARA='ECRO_ISOT',
R_0,B1,B2,Q1,Q2,H
ECRO_CINE1
TYPE_PARA='ECRO_CINE',
D
DEFI_COMPOR MONOCRISTAL MATER,
ECOULEMENT='ECOU_VISC1',
ECRO_ISOT='ECRO_ISOT1',
ECRO_CINE='ECRO_CINE1',
ELAS='ELAS',
FAMI_SYST_GLIS='OCTAEDRIQUE'
AFFE_CARA_ELEM MODELE
MASSIF
GROUP_MA='TOUT',
ANGL_REP
STAT_NON_LINE CARA_ELEM
COMP_INCR
RELATION='MONOCRISTAL',
COMPOR
CONVERGENCE
RESO_INTE='IMPLICITE'
STAT_NON_LINE CARA_ELEM
COMP_INCR
RELATION='MONOCRISTAL',
COMPOR
CONVERGENCE
RESO_INTE='RUNGE_KUTTA_2'
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8.2 Valeurs
testées
En implicite
Identification Référence Aster %
différence
de
xx
SIEF_ELGA
-210 -210
-5.97E-05
de
xx
EPSI_ELGA_DEPL
-0.00189
-0.00189
1E-2
de
yy
EPSI_ELGA_DEPL
0.0005056
0.0005059 6E-3
de
yy
EPSP_ELGA
0.0000686
0.0000687 4.7E-3
V43 de VARI_ELGA
0.0004846
0.0004846 5.8E-8
En explicite
Identification Référence Aster %
différence
de
xx
SIEF_ELGA
-210 -210
-8.24E-05
de
xx
EPSI_ELGA_DEPL
-0.00188
-0.00188 2.25E-4
de
yy
EPSI_ELGA_DEPL
0.0005021
0.0005021 1.83E-6
de
yy
EPSP_ELGA
0.0000682
0.0000682 2.22E-4
V43 de VARI_ELGA
0.0004813
0.0004813 5.21E-4
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9
Synthèse des résultats
Les résultats obtenus sont en parfait accord avec la solution de référence.
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