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Numérotation des lignes :

  1. *=======================================================================
  2. *
  3. * Modelisation d'un contact cylindre-plan en 2D
  4. * Comparaison du champ de pression calcule a celui issu de la theorie
  5. * developpee par Hertz.
  6. *
  7. *=======================================================================
  8. * OPTION DE CALCUL =
  9. *=======================================================================
  10. OPTI DIME 2 ELEM QUA4 MODE PLAN DEFO ;
  11. OPTI DENS 2.E-4 ;
  12. OPTI TRAC PSC ;
  13. *=======================================================================
  14. * INITIALISATION DE LA TABLE RESULTATS =
  15. *=======================================================================
  16. LCOULEUR = 'MOTS' 'ROUG' 'VERT' 'DEFA' 'ORAN' ;
  17. LMARQUES = 'MOTS' 'CROI' 'PLUS' 'MOIN' 'BARR' ;
  18. LFORCONT = 'MOTS' 'MESC' 'SYME' 'FAIB' 'MORT' ;
  19. NBRFORMU = 'DIME' LFORCONT ;
  20. TPOST = 'TABLE' ;
  21. TPOST.'FORMULATION' = LFORCONT ;
  22. TLEG1 = 'TABLE' ;
  23. TLEG1.'TITRE' = 'TABLE' ;
  24. TLEG1.'TITRE'. 1 = MOT 'Analytique' ;
  25. TLEG1. 1 = ' ' ;
  26. TLEG2 = 'TABLE' ;
  27. TLEG2.'TITRE' = 'TABLE' ;
  28. TLEG2.'TITRE'. 1 = MOT 'Analytique' ;
  29. TLEG2. 1 = ' ' ;
  30. 'REPE' B1 NBRFORMU ;
  31. INDD = &B1 + 1 ;
  32. FOCON = 'EXTR' LFORCONT &B1 ;
  33. TPOST.FOCON = 'TABLE' ;
  34. MARQZ = 'CHAI' 'MARQ' ' S ' ' ' ('EXTR' LMARQUES &B1) ;
  35. TLEG1.'TITRE'. INDD = 'CHAI' 'CYLI_'FOCON ;
  36. TLEG1. INDD = MARQZ ;
  37. TLEG2.'TITRE'. INDD = 'CHAI' 'PLAN_'FOCON ;
  38. TLEG2. INDD = MARQZ ;
  39. COULZ = 'EXTR' LCOULEUR &B1 ;
  40. TPOST.FOCON.'COLOR' = COULZ ;
  41. 'FIN' B1 ;
  42. *=======================================================================
  43. * MAILLAGE =
  44. *=======================================================================
  45. * ---------------------- DIMENSIONS DES OBJETS ------------------------*
  46. Rcyli = 0.5*100.E-3 ;
  47. Hbloc = 1.5*Rcyli ;
  48. Lbloc = 1.5*Rcyli ;
  49. *
  50. * ---------------------- MAILLAGE DU CYLINDRE -------------------------*
  51. DENSZ = 1.E-3 ;
  52. PC0 = 0. RCyli ;
  53. PC1 = 0. 0. ;
  54. PC2 = RCyli RCyli ;
  55. PC3 = -1.*RCyli RCyli ;
  56. *
  57. * Quart de cylindre droit
  58. Lcy1 = CERC PC1 PC0 PC2 'DINI' DENSZ 'DFIN' (2*DENSZ) ;
  59. Lcy2 = DROI PC1 PC0 'DINI' DENSZ 'DFIN' (2*DENSZ) ;
  60. Lcy3 = DROI PC0 PC2 'DINI' (2*DENSZ) 'DFIN' (2*DENSZ) ;
  61. LCdr = Lcy1 'ET' Lcy3 'ET' Lcy2 ;
  62. SCdr = 'SURF' LCdr 'PLAN' ;
  63. *
  64. * Quart de cylindre gauche
  65. Lcy4 = CERC PC3 PC0 PC1 'DINI' (2*DENSZ) 'DFIN' DENSZ ;
  66. Lcy5 = DROI PC0 PC3 'DINI' (2*DENSZ) 'DFIN' (4*DENSZ) ;
  67. LCga = Lcy4 'ET' Lcy2 'ET' Lcy5 ;
  68. SCga = 'SURF' LCga 'PLAN' ;
  69. SCyl = SCdr 'ET' Scga ;
  70. CylCont = Lcy4'ET' Lcy1 ;
  71. *
  72. Lcyls = ('COOR' 2 SCyl) 'POIN' 'MAXI' ;
  73. Lcyls = ('CONT' SCyl) 'ELEM' 'APPUYE' 'STRICTEMENT' Lcyls ;
  74. *
  75. * ------------------------ MAILLAGE DU PLAN ---------------------------*
  76. PP0 = 0. 0. ;
  77. PP1 = 0. (-0.5*Hbloc) ;
  78. *
  79. DENSP = 0.7*DENSZ ;
  80. Lpla = 'DROI' PP0 PP1 'DINI' DENSP 'DFIN' (2*DENSP) ;
  81. * Partie droite du plan
  82. Spdr = Lpla 'TRAN' (+1*Lbloc 0.) 'DINI' DENSP 'DFIN' (2*DENSP) ;
  83. * Partie gauche du plan
  84. Spga = Lpla 'TRAN' (-1*Lbloc 0.) 'DINI' DENSP 'DFIN' (2*DENSP) ;
  85. Spla = Spdr 'ET' Spga ;
  86. PTSZ = ('COOR' 2 Spla) 'POIN' 'MAXI' ;
  87. PlaCont = ('CONT' Spla) 'ELEM' 'APPUYE' 'STRICTEMENT' PTSZ ;
  88. *-
  89. LELTP = 'MANU' 'CHPO' Placont 1 'SCAL' 0. ;
  90. 'REPE' BELT ('NBEL' Placont) ;
  91. ELTZ = Placont 'ELEM' &BELT ;
  92. LELT = 'MESU' ELTZ ;
  93. LELTP = LELTP + ('MANU' 'CHPO' ELTZ 1 'SCAL' (LELT*0.5)) ;
  94. 'FIN' BELT ;
  95. *-
  96. LELTC = 'MANU' 'CHPO' Cylcont 1 'SCAL' 0. ;
  97. 'REPE' BELT ('NBEL' Cylcont) ;
  98. ELTZ = Cylcont 'ELEM' &BELT ;
  99. LELT = 'MESU' ELTZ ;
  100. LELTC = LELTC + ('MANU' 'CHPO' ELTZ 1 'SCAL' (LELT*0.5)) ;
  101. 'FIN' BELT ;
  102. *=======================================================================
  103. * MODELES ET MATERIAUX =
  104. *=======================================================================
  105. YOUC = 210.E9 ; NUC = 0.3 ;
  106. MOD1 = 'MODE' SCyl 'MECANIQUE' 'ELASTIQUE' 'ISOTROPE' ;
  107. MAT1 = 'MATE' MOD1 'YOUN' YOUC 'NU' NUC ;
  108. *
  109. YOUP = 70.E9 ; NUP = 0.3 ;
  110. MOD2 = 'MODE' Spla 'MECANIQUE' 'ELASTIQUE' 'ISOTROPE' ;
  111. MAT2 = 'MATE' MOD2 'YOUN' YOUP 'NU' NUP ;
  112. *=======================================================================
  113. * CONDITIONS AUX LIMITES =
  114. *=======================================================================
  115. PBLOY = ('COOR' 2 SPla) 'POIN' 'MINI' ;
  116. BL0 = 'BLOQ' PBLOY 'UY' ;
  117. PPLMX = ('COOR' 1 SPla) 'POIN' 'MINI' ;
  118. BL1 = 'BLOQ' PPLMX 'UX' ;
  119. PPLPX = ('COOR' 1 SPla) 'POIN' 'MAXI' ;
  120. BL2 = 'BLOQ' PPLPX 'UX' ;
  121. BL3 = 'RELA' 'ENSE' Lcyls 'UY' ;
  122. CLTOT = BL0 'ET' BL1 'ET' BL2 'ET' BL3 ;
  123. *=======================================================================
  124. * CHARGEMENT =
  125. *=======================================================================
  126. * Force appliquee par unite de longueur (N/m)
  127. FNOR = 70.E4 / 1.E-2 ;
  128. *
  129. ValpresN = FNOR '/' (1 '*' ('MESU' Lcyls)) ;
  130. PRE1 = 'PRES' 'MASS' MOD1 ValpresN Lcyls ;
  131. *
  132. EVO1 = 'EVOL' 'MANU' 'TEMPS' (PROG 0. 1.) 'COEF' ('PROG' 0. 1.) ;
  133. CHA1 = 'CHAR' 'MECA' PRE1 EVO1 ;
  134. MSGZ = 'CHAI' 'FORCE EQU. A UNE PRESSION=' ('SOMT' (EXCO PRE1 FY FY))
  135. ' N/m';
  136. MESS MSGZ ;
  137. *=======================================================================
  138. * MODELE DE CONTACT =
  139. *=======================================================================
  140. LTPS = 'PROG' 0 PAS 0.10 1.00 ;
  141. EVPLAN = 'VIDE' 'EVOLUTIO' ;
  142. EVCYLI = 'VIDE' 'EVOLUTIO' ;
  143. 'REPE' BFORMU NBRFORMU ;
  144. *
  145. FORMCONT = 'EXTR' LFORCONT &BFORMU ;
  146. MCO1 = 'MODE' PlaCont 'CONTACT' CylCont FORMCONT ;
  147. *=======================================================================
  148. * RESOLUTION =
  149. *=======================================================================
  150. TAB1 = 'TABLE' ;
  151. TAB1.'MODELE' = MOD1 ET MOD2 'ET' MCO1 ;
  152. TAB1.'CARACTERISTIQUES' = MAT1 ET MAT2 ;
  153. TAB1.'CHARGEMENT' = CHA1 ;
  154. TAB1.'BLOCAGES_MECANIQUES' = CLTOT ;
  155. TAB1.'TEMPS_CALCULES' = LTPS ;
  156. TAB1.'TEMPS_SAUVES' = LTPS ;
  157. PASAPAS TAB1 ;
  158. *
  159. *=======================================================================
  160. * SOLUTION CALCULEE =
  161. *=======================================================================
  162. NPAS = 'DIME' (TAB1.'TEMPS') - 1 ;
  163. REAZ = TAB1.'REACTIONS'. NPAS ;
  164. COLZ = TPOST . FORMCONT.'COLOR' ;
  165. *
  166. REAPLA = ('REDU' REAZ Placont) '/' LELTP ;
  167. ERPR = 'EVOL' 'CHPO' REAPLA 'FY' ('INVE' PlaCont) ;
  168. ERPR = 'EXTR' ERPR 'COUR' 1 ;
  169. XABS = 'EXTR' ERPR 'ABSC' ;
  170. XDEC = (('MAXI' XABS) '+' ('MINI' XABS)) '/' 2 ;
  171. XNEW = XABS '-' XDEC ;
  172. EPREPL = 'EVOL' COLZ 'MANU' XNEW ('EXTR' ERPR 'ORDO') ;
  173. *
  174. REACYL = ('REDU' REAZ Cylcont) '/' LELTC ;
  175. ERPR = 'EVOL' 'CHPO' REACYL 'FY' CylCont ;
  176. ERPR = 'EXTR' ERPR 'COUR' 1 ;
  177. XABS = 'EXTR' ERPR 'ABSC' ;
  178. XDEC = (('MAXI' XABS) '+' ('MINI' XABS)) '/' 2 ;
  179. XNEW = XABS '-' XDEC ;
  180. EPRECY = 'EVOL' COLZ 'MANU' XNEW ('EXTR' ERPR 'ORDO') ;
  181. *
  182. EVCYLI = EVCYLI 'ET' EPRECY ;
  183. EVPLAN = EVPLAN 'ET' EPREPL ;
  184. *
  185. 'SI' ('EGA' FORMCONT 'FAIB') ;
  186. PMFAIB = 'MAXI' 'ABS' ('EXTR' EPRECY 'ORDO') ;
  187. 'FINSI' ;
  188. *
  189. 'FIN' BFORMU ;
  190. *=======================================================================
  191. * SOLUTION ANALYTIQUE =
  192. *=======================================================================
  193. * Module d'Young equivalent
  194. EETC = (1. - (NUC**2)) / YOUC ;
  195. EETP = (1. - (NUP**2)) / YOUP ;
  196. EETT = EETC + EETP ;
  197. EETOI = 1./EETT ;
  198. *
  199. * Rayon equivalent
  200. REQC = 1./RCyli ;
  201. REQP = 0. ;
  202. REQT = REQC + REQP ;
  203. RETOI = 1./REQT ;
  204. *
  205. * Pression maximale
  206. PMREF = ((FNOR*EETOI)/(pi*RETOI)) ** 0.5 ;
  207. *
  208. * Demi-largeur de la zone de contact
  209. DLCON = ((4.*FNOR*RETOI)/(pi*EETOI)) ** 0.5 ;
  210. *
  211. * Profil de pression dans la zone de contact
  212. LABSC = 'PROG' (-1.*DLCON) PAS (DLCON/100) 0. PAS (DLCON/100) DLCON ;
  213. LPRES = ((1 - ((LABSC/DLCON)**2)) ** 0.5) * PMREF ;
  214. EVPRE = 'EVOL' 'TURQ' 'MANU' 'Abscisse(m)' LABSC 'Pression(Pa)' LPRES ;
  215. *=======================================================================
  216. * COMPARAISON DES SOLUTIONS =
  217. *=======================================================================
  218. TITZ = 'CHAI' 'Pression cylindre' ;
  219. DESS (EVPRE 'ET' EVCYLI) 'LEGE' TLEG1 'NE' 'XBOR' (-2.*DLCON) (2.*DLCON)
  220. 'TITX' 'Abscisse(m)' 'TITY' 'Press. contact(Pa)' ;
  221. TITZ = 'CHAI' 'Pression plan' ;
  222. DESS (EVPRE 'ET' EVPLAN) 'LEGE' TLEG2 'NE' 'XBOR' (-2.*DLCON) (2.*DLCON)
  223. 'TITX' 'Abscisse(m)' 'TITY' 'Press. contact(Pa)' ;
  224. *
  225. * Erreur relative
  226. ERRREL = 'ABS' ((PMREF - PMFAIB) / PMREF) ;
  227. 'SI' ('>EG' ERRREL 0.03) ;
  228. 'MESS' 'ERREUR SUR LA VALEUR MAX DE LA PRESSION' ;
  229. 'ERRE' 5 ;
  230. 'FINSI' ;
  231. *
  232. 'FIN' ;
  233.  
  234.  
  235.  

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