Code_Aster ®
Version
7.4

Titre :

Macro-commande INCLUDE_MATERIAU


Date :
25/01/05
Auteur(s) :
C. DURAND, A.M. DONORE Clé
:
U4.43.02-C Page
: 1/6

Organisme(s) : EDF-R&D/AMA















Manuel d'Utilisation
Fascicule U4.4- : Modélisation
Document : U4.43.02





Macro-commande INCLUDE_MATERIAU



1 But

Récupérer les caractéristiques d'un matériau dans le Catalogue Matériaux Aster.

Cette macro-commande permet de définir un matériau via DEFI_MATERIAU, dont les caractéristiques
physiques sont prises ou évaluées en fonction de la température dans une base de données.

Le nom du concept matériau produit et utilisable dans la suite du fichier de commandes est précisé par
le mot clé NOM_MATER.
Pour les exécutions sur le serveur de calcul interne EDF, les catalogues matériaux sont situés dans le
répertoire /aster/v7/sta7/materiau. Dans les sources publiés, seul un catalogue est donné à
titre d'exemple : A42_REF_A.NOMI.

Dans ASTK, le chemin d'accès aux catalogues matériaux est paramétrable dans le menu
Options/Arguments/rep_mat.


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Fascicule U4.4- : Modélisation
HT-66/05/004/A

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Version
7.4

Titre :

Macro-commande INCLUDE_MATERIAU


Date :
25/01/05
Auteur(s) :
C. DURAND, A.M. DONORE Clé
:
U4.43.02-C Page
: 2/6


2 Syntaxe

INCLUDE_MATERIAU
(


NOM_AFNOR
=
nomafnor,
[K8]

TYPE_MODELE
= / 'REF' ,
/
'PAR'
,


VARIANTE
=
/
'A'
,







/ 'B' ,
/ 'C' ,
/ 'D' ,
/ 'E' ,
/ 'F' ,
/ 'G' ,
/ 'H' ,
/ 'I' ,
/ 'J' ,
/ 'K' ,
/ 'L' ,
/ 'M' ,
/ 'N' ,
/ 'O' ,
/ 'P' ,
/ 'Q' ,
/ 'R' ,
/ 'S' ,
/ 'T' ,
/ 'U' ,
/ 'V' ,
/ 'W' ,
/ 'X' ,
/ 'Y' ,
/ 'Z' ,

TYPE_VALE
=
/
'NOMI'
,
/ 'MAXI' ,
/ 'MINI' ,

NOM_MATER
=
mater,
[K8]


EXTRACTION =
(_F (




COMPOR
=
compor,
[K16]




TEMP_EVAL
=
temp, [R8]








) )


UNITE_LONGUEUR = / 'M'
,
[DEFAUT]







/
'MM' ,


INFO = /
1
,
[DEFAUT]




/ 2 ,






)
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Macro-commande INCLUDE_MATERIAU


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C. DURAND, A.M. DONORE Clé
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: 3/6


3
Catalogue Matériaux Aster

Le Code_Aster dispose d'un Catalogue Matériaux dont les objectifs sont :

·
de fournir aux utilisateurs, les données matériaux nécessaires à la réalisation d'études
numériques,
·
d'assurer la pérennité des informations,
·
de garantir la fiabilité et la cohérence des données disponibles,
·
et de faciliter et d'automatiser l'accès aux données.

Dans le Code_Aster, le matériau est défini par un ensemble de caractéristiques nécessaires à la mise
en oeuvre d'une loi de comportement, qui sont introduites par la commande générale
DEFI_MATERIAU.

Dans le Catalogue Matériaux, le matériau est répertorié par sa désignation dans la norme AFNOR.

Le Catalogue Matériaux distingue deux types de matériaux suivant le type d'étude :

·
le « matériau de référence » pour des études génériques. Il correspond à un ensemble de
produits fabriqués selon une même spécification bien définie. Il est caractérisé par des
valeurs médianes, minimales et maximales typiques de la population concernée. C'est ce
matériau qu'il est conseillé d'utiliser si l'on ne dispose pas d'une parfaite description du
matériau à modéliser,
·
le « matériau particulier » pour des études spécifiques. Il correspond à un produit bien
identifié ou à un concept de matériau donné. Ce matériau est caractérisé par des valeurs
spécifiques de ses propriétés, assorties de valeurs extrémales liées à l'hétérogénéité du
matériau et/ou à l'incertitude sur les valeurs. Ce matériau est finement documenté afin
d'éviter son utilisation systématique sans précaution.

Par ailleurs, on peut répertorier différents matériaux (de référence ou particulier) correspondant à la
même désignation AFNOR. Le RCC-M distingue, pour une même désignation AFNOR, les
caractéristiques matériau suivant la spécification technique de référence, le type de produit (forgé,
laminé, tube, tôle,...) et les dimensions du composant. Afin de tenir compte de cette dimension
supplémentaire, dans le Catalogue Matériaux, on associe à chaque matériau une lettre de l'alphabet.

Pour résumer, dans le Catalogue Matériaux les matériaux sont répertoriés par une chaîne de
caractères qui se compose de la concaténation :

·
de la désignation dans la norme AFNOR,
·
du mot REF (si matériau de référence) ou PAR (si matériau particulier),
·
d'une lettre de l'alphabet.

Par exemple : 18MND5_REF_A


Le Catalogue Matériaux se présente sous deux formes distinctes :

·
une forme « fichiers » utilisables par le Code_Aster par la commande INCLUDE_MATERIAU.
C'est un ensemble de fichiers possédant pour nom la chaîne de caractères précédemment
décrite (par exemple 18MND5_REF_A) et pour extension l'une des chaînes de caractères
suivantes : NOMI (pour les valeurs médianes), MINI (pour les valeurs minimales) et MAXI
(pour les valeurs maximales),
·
une forme « fiches », où l'utilisateur peut consulter les caractéristiques matériaux sous forme
de tableaux et obtenir l'origine des caractéristiques. Cette forme du catalogue est accessible
sur le site du Code_Aster : www.code-aster.org sous l'onglet 'Utilisation'. Chaque fiche
matériau fait l'objet d'une validation indépendante par le département MMC.
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4 Opérandes
NOM_AFNOR / TYPE_MODELE / VARIANTE /
TYPE_VALE

Ces opérandes permettent de choisir le matériau à utiliser et donc de définir son nom suivant la règle
présentée en [§3].


NOM_AFNOR
=
nomafnor
[K8]

Permet de spécifier la désignation du matériau dans la norme AFNOR (par exemple : 18MND5).

TYPE_MODELE = /
'REF',
/
'PAR',

Permet de préciser si ce sont les caractéristiques du matériau de référence ou celles du
matériau particulier que l'on désire utiliser.


VARIANTE
=
/
'A',
......
/
'Z',

Permet de préciser la variante du matériau que l'on désire utiliser (les caractéristiques sont
en général différentes suivant l'épaisseur ou le diamètre et ce pour une même désignation
dans la norme AFNOR). Le paragraphe de description du matériau de la fiche matériau
permet de connaître la variante intéressant l'utilisateur.

TYPE_VALE
=
/
'NOMI',
/ 'MAXI',
/ 'MINI',

Permet de préciser si l'on veut utiliser les valeurs médianes, minimales ou maximales.


5 Opérande
NOM_MATER

NOM_MATER
=
mater
[K8]

Permet à l'utilisateur de préciser le nom qui sera affecté au concept mater utilisé dans Aster.
L'utilisateur peut ainsi effectuer plusieurs INCLUDE_MATERIAU dans un même calcul Aster, à
condition de donner des noms de concept mater différents à chaque appel à
INCLUDE_MATERIAU.


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6 Mot
clé
EXTRACTION

Les valeurs de caractéristiques matériau contenues dans le Catalogue Matériaux sont généralement
des tableaux de valeurs dépendant de la température. De ce fait, on n'a renseigné dans le Catalogue
Matériaux que certains mots clés facteurs de la commande DEFI_MATERIAU : ceux pour lesquels les
opérandes sont définis par des fonctions (par exemple : ELAS_FO, THER_NL,...). Par contre, les mots
clé facteurs pour lesquels les opérandes sont définis par des réels (par exemple : ELAS,...) ne sont
pas renseignés dans les divers fichiers composant la forme « fichiers » du Catalogue Matériaux.
On peut cependant générer ces mots clés dans la commande DEFI_MATERIAU par le mot clé
EXTRACTION en précisant le comportement que l'on désire générer et en précisant la valeur de la
température à laquelle on désire extraire les valeurs de la fonction.

6.1 Opérande
COMPOR

COMPOR
=
compor
[K16]

Comportement à créer dans la commande DEFI_MATERIAU (par exemple ELAS à partir de
ELAS_FO pour une température donnée) (doit correspondre à un mot clé facteur de
DEFI_MATERIAU).

6.2 Opérande
TEMP_EVAL


TEMP_EVAL
=
temp
[R8]

Température à laquelle, on désire extraire les valeurs des caractéristiques matériaux. Par
exemple, on crée dans la commande DEFI_MATERIAU l'opérande E = E sous le mot clé
0
facteur ELAS en extrayant la valeur à T de l'opérande E = E(T) définie sous le mot clé
0
facteur ELAS_FO. Pour pouvoir effectuer une telle opération, il faut bien entendu, que le mot
clé ELAS_FO soit défini dans le fichier associé au matériau sélectionné. L'interpolation, si
besoin est, est linéaire, sauf si elle n'est pas autorisée.


7 Opérande
UNITE_LONGUEUR


UNITE_LONGUEUR = / 'M'
,
[DEFAUT]
/
'MM' ,

Permet d'utiliser les données du catalogue matériau avec le millimètre comme unité de longueur.

Les valeurs indiquées dans le catalogue matériau sont et restent en mètres. Si l'utilisateur spécifie
UNITE_LONGUEUR = 'MM' dans la commande INCLUDE_MATERIAU, cela signifie que
l'utilisateur souhaite manipuler des unités de longueur en millimètres, et la commande
INCLUDE_MATERIAU effectue la transformation des unités.


8 Opérande
INFO


INFO
=
/
1, [DEFAUT]
/
2,

1
pas d'impression du contenu du fichier inclus,
2
impression du contenu du fichier inclus, dans le fichier 'MESSAGE'.

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9 Exemple
d'utilisation

·
Fichier de commandes

DEBUT()

.... .... .....
....

INCLUDE_MATERIAU

( NOM_AFNOR = '18MND5' , TYPE_MODELE = 'REF' ,








VARIANTE = 'A'
, TYPE_VALE
= 'NOMI' ,
NOM_MATER
=
'MAT3'

,
INFO =
2


)

chmat3 = AFFE_MATERIAU (MAILLAGE = ma,


AFFE=_F( GROUP_MA= ('STRIA1',.., 'SQUA'), MATER=MAT3, TEMP_REF =20.))

.... .... .....
....

FIN()


·
Fichier matériau associé au /aster/v7/STA7/materiau/18MND5_REF_A.NOMI

#
# LAMBDA en fonction de la température
#
A0 = DEFI_FONCTION (
NOM_PARA
=
'TEMP'
,
PROL_DROITE
=
'EXCLU'
,
PROL_GAUCHE
=
'EXCLU'
,
VALE =
(
20.
,
37.7 ,
50.
, 38.6,







..
..



..
..
600.,
33.0 ,
650.,
31.8






))

.... .... .....
....

#
# ALPHA en fonction de la température
#
A4 = DEFI_FONCTION (
NOM_PARA
=
'TEMP'
,
PROL_DROITE
=
'EXCLU'
,
PROL_GAUCHE
=
'EXCLU'
,
VALE =
(
20.
, 11.22E-6 , 50.
, 11.45E-6,







..
..



..
..
400.,
13.72E-6
,
450.,
14.02E-6,






))

.... .... .....
....

mat = DEFI_MATERIAU (

THER_NL =_F( #
SUBST
THER
RHO_CP
=
A1 ,
#
EVAL
Z1
LAMBDA
=
A0 ,
#
EVAL
Z0







)

ELAS_FO =_F( #
SUBST
ELAS
E
=
A2 #
EVAL
Z2
NU
=
A3 #
EVAL
Z3
ALPHA
=
A4 #
EVAL
Z4
TEMP_DEF_ALPHA
=
20.
#
SUPPR







)





)

RETOUR ( )
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