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Numérotation des lignes :

  1. * fichier : formation_debutant_3_mecanique.dgibi
  2. *
  3. ************************************************************************
  4. * FORMATION DEBUTER AVEC CAST3M - CALCULS THERMO-MECANIQUES *
  5. * *
  6. * Modelisation du comportement thermo-mecanique d'une plaque perforee *
  7. * *
  8. * Ce fichier est la partie 3 sur 3 de la formation debutant a Cast3M *
  9. * *
  10. * Partie 3 : calculs mecaniques *
  11. * restitution des objets *
  12. * elasticite lineaire, plasticite parfaite *
  13. * chargement thermique *
  14. * caracteristiques variables *
  15. * creation de procedure Gibiane *
  16. * *
  17. ************************************************************************
  18.  
  19.  
  20.  
  21.  
  22. * RESTITUTION DES OBJETS CREES
  23. * ----------------------------
  24. OPTI 'REST' 'formation_debutant_2_thermique.sauv' ;
  25.  
  26.  
  27. * OBJET LOGIQUE POUR INDIQUER SI L'ON FAIT LES TRACES OU NON
  28. * ----------------------------------------------------------
  29. ITRAC = FAUX ;
  30.  
  31.  
  32.  
  33.  
  34.  
  35.  
  36. ************************************************************************
  37. * CHAPITRE 5 : MECANIQUE ELASTIQUE LINEAIRE *
  38. ************************************************************************
  39.  
  40.  
  41. * HYPOTHESE SUR LES CONTRAINTES PLANES
  42. * ------------------------------------
  43. OPTI 'MODE' 'PLAN' 'CONT' ;
  44.  
  45.  
  46. * MODELE MECANIQUE A MATERIAU CONSTANT
  47. * ------------------------------------
  48. MOM1 = MODE SU 'MECANIQUE' 'ELASTIQUE' 'ISOTROPE' ;
  49. MAM1 = MATE MOM1 'YOUN' YOUNGMAT 'NU' NUMAT 'ALPH' ALPHAMAT ;
  50.  
  51.  
  52. * CALCUL DE LA MATRICE DE RAIDEUR
  53. * -------------------------------
  54. RI = RIGI MOM1 MAM1 ;
  55.  
  56.  
  57. * CONDITIONS AUX LIMITES: DEPLACEMENT IMPOSE
  58. * ------------------------------------------
  59. BLMX = BLOQ PA 'UX' ;
  60. BLMY = BLOQ LBAS 'UY' ;
  61. RITOT = RI ET BLMX ET BLMY ;
  62.  
  63.  
  64. * CONDITIONS AUX LIMITES: TRACTION IMPOSEE
  65. * ----------------------------------------
  66. TR = PRES 'MASS' MOM1 LHAUT (-100.E6) ;
  67.  
  68.  
  69. * CALCUL DU CHAMP DE DEPLACEMENT PAR APPEL AU SOLVEUR
  70. * ---------------------------------------------------
  71. U5 = RESO RITOT TR ;
  72.  
  73.  
  74. * POST TRAITEMENT
  75. * ---------------
  76. * DEFORMATIONS
  77. DEF = EPSI U5 MOM1 ;
  78. * CONTRAINTES (PAR DEUX OPERATEURS => RESULTATS EQUIVALENTS)
  79. SIG = ELAS DEF MOM1 MAM1 ;
  80. SIG = SIGM U5 MOM1 MAM1 ;
  81. * DEFORMEES
  82. DEF_5 = DEFO SU U5 150. 'ROUG' ;
  83. DEF_INI = DEFO SU U5 0. ;
  84. SI ITRAC ;
  85. TRAC (DEF_INI ET DEF_5) 'TITR'
  86. '[5] Deformee elastique sous traction uniforme' ;
  87. FINSI ;
  88. DEF_5C = DEFO CSU U5 150. 'ROUG' ;
  89. DEF_INIC = DEFO CSU U5 0. ;
  90. SI ITRAC ;
  91. TRAC (DEF_INIC ET DEF_5C) 'TITR'
  92. '[5] Deformee du contour sous traction uniforme' ;
  93. FINSI ;
  94.  
  95. SI ITRAC ;
  96. TRAC SIG MOM1 CSU 15 'TITR' '[5] Contraintes, traction uniforme' ;
  97. FINSI ;
  98. DEF_5B = DEFO SU U5 150. ;
  99. SI ITRAC ;
  100. TRAC SIG MOM1 DEF_5B CSU 15 'TITR'
  101. '[5] Contraintes, traction uniforme, maillage deforme' ;
  102. FINSI ;
  103. * EVOLUTION DE LA CONCENTRATION DE CONTRAINTE DU TROU VERS LE BORD
  104. SIGB = CHAN 'CHPO' SIG MOM1 ;
  105. LBASG = LBAS ELEM 'COMP' PB PA ;
  106. EVSIG = EVOL 'CHPO' SIGB 'SMYY' LBASG ;
  107. EVK = EVSIG / 100.E6 ;
  108. SI ITRAC ;
  109. DESS EVK 'TITR' '[5] Concentration de contrainte le long de LBAS' ;
  110. FINSI ;
  111.  
  112. * EFFORTS DE REACTION AUX APPUIS
  113. REAC1 = REAC U5 (BLMX ET BLMY) ;
  114. VREAC = VECT REAC1 'FORC' 'ROUG' ;
  115. VFIMP = VECT TR 'FORC' 'VERT' ;
  116. SI ITRAC ;
  117. TRAC (VFIMP ET VREAC) CSU 'TITR'
  118. '[5] Efforts imposes(V) et reactions aux appuis(R)' ;
  119. FINSI ;
  120.  
  121.  
  122.  
  123.  
  124.  
  125.  
  126.  
  127.  
  128. ************************************************************************
  129. * CHAPITRE 6 : MECANIQUE ELASTIQUE LINEAIRE *
  130. * CHARGEMENT THERMIQUE *
  131. ************************************************************************
  132.  
  133.  
  134. * DEFORMATIONS THERMIQUES PURES AVEC LE DERNIER CHAMP DE TEMPERATURE
  135. * DU CALCUL THERMIQUE AVEC CONVECTION + RAYONNEMENT
  136. DELTA_TE = (TAB1 . 'TEMPERATURES' . (N1 - 1)) - T_INI ;
  137. EPT = EPTH DELTA_TE MOM1 MAM1 ;
  138.  
  139.  
  140. * PSEUDO CONTRAINTES CORRESPONDANT A CES DEFORMATIONS THERMIQUES
  141. * --------------------------------------------------------------
  142. SIT = ELAS EPT MOM1 MAM1 ;
  143.  
  144.  
  145. * FORCES NODALES POUR CETTE DEFORMATION THERMIQUE
  146. * -----------------------------------------------
  147. FFT = BSIG SIT MOM1 ;
  148.  
  149.  
  150. * DEPLACEMENTS, PAR APPEL AU SOLVEUR EN SUPERPOSANT LES FORCES
  151. * PUREMENT MECANIQUES ET LES PSEUDO FORCES THERMIQUES
  152. * ------------------------------------------------------------
  153. U6 = RESO RITOT (TR ET FFT) ;
  154.  
  155.  
  156. * DEFORMEE THERMOMECANIQUE
  157. * ------------------------
  158. DEF_6 = DEFO SU U6 150. ;
  159. DEF_6C = DEFO CSU U6 150. 'ORAN' ;
  160. SI ITRAC ;
  161. TRAC (DEF_INIC ET DEF_5C ET DEF_6C) 'TITR'
  162. '[6] Deformees, traction seule(R), traction + temperature(O)' ;
  163. FINSI ;
  164.  
  165.  
  166. * DEFORMATIONS TOTALES
  167. * --------------------
  168. EP = EPSI U6 MOM1 ;
  169.  
  170.  
  171. * DEFORMATIONS ELASTIQUES
  172. * -----------------------
  173. EPE = EP - EPT ;
  174.  
  175.  
  176. * LES CONTRAINTES SONT CALCULEES A PARTIR DES DEFORMATIONS ELASTIQUES
  177. * -------------------------------------------------------------------
  178. SIGT = ELAS EPE MOM1 MAM1 ;
  179. SI ITRAC ;
  180. TRAC SIGT MOM1 MAM1 DEF_6 CSU 15 'TITR'
  181. '[6] Contraintes, traction + temperature' ;
  182. FINSI ;
  183.  
  184.  
  185.  
  186.  
  187.  
  188.  
  189.  
  190. ************************************************************************
  191. * CHAPITRE 7 : MECANIQUE ELASTIQUE LINEAIRE *
  192. * CHARGEMENT THERMIQUE *
  193. * MATERIAU VARIABLE DANS L'ESPACE *
  194. ************************************************************************
  195.  
  196.  
  197. * ON REND LE COEFFICIENT DE DILATATION LINEAIRE ALPHA
  198. * VARIABLE EN FONCTION DE LA COORDONNEE X
  199. * ALPHA(X) = ALPHA0 * (1 + BETA*((X-XMOYEN)/(XMAX-XMIN))**3)
  200.  
  201. * RECUPERATION DE LA COORDONNEE X ET FORMATION D'UN
  202. * CHAMP PAR POINTS (CHPOINT) PORTANT CETTE INFORMATION
  203. * ----------------------------------------------------
  204. XX = COOR SU 1 ;
  205.  
  206.  
  207. * VALEURS EXTREMES ET MOYENNE DE LA COORDONNEE X DU MAILLAGE
  208. * ----------------------------------------------------------
  209. XMAX = MAXI XX ;
  210. XMIN = MINI XX ;
  211. XMOY = 0.5 * (XMAX + XMIN) ;
  212.  
  213.  
  214. * CALCUL DU CHAMP PAR POINTS SCALAIRE DE ALPHA VARIABLE
  215. * -----------------------------------------------------
  216. BETA = 7. ;
  217. CHP_ALPH = ALPHAMAT *
  218. (1. + (BETA * (((XX - XMOY) / (XMAX - XMIN)) ** 3))) ;
  219. SI ITRAC ;
  220. TRAC CHP_ALPH SU 'TITR'
  221. '[7] Coefficient de dilatation thermique lineaire' ;
  222. FINSI ;
  223.  
  224.  
  225. * CONVERSION DU CHPOINT -> EN MCHAML
  226. * ----------------------------------
  227. CHM_ALPH = CHAN 'CHAM' CHP_ALPH MOM1 ;
  228.  
  229.  
  230. * MISE A JOUR DU MCHAML DU MATERIAU AVEC ALPHA VARIABLE
  231. * -----------------------------------------------------
  232. MAM1B = MATE MOM1 'YOUN' YOUNGMAT 'NU' NUMAT 'ALPH' CHM_ALPH ;
  233.  
  234.  
  235. * MISE A JOUR DES DEFORMATIONS THERMIQUES PURES AVEC ALPHA VARIABLE
  236. * -----------------------------------------------------------------
  237. EPT = EPTH DELTA_TE MOM1 MAM1B ;
  238.  
  239.  
  240. * MISE A JOUR DES PSEUDO CONTRAINTES THERMIQUES AVEC ALPHA VARIABLE
  241. * -----------------------------------------------------------------
  242. SIT = ELAS EPT MOM1 MAM1B ;
  243.  
  244.  
  245. * MISE A JOUR DES FORCES NODALES POUR CETTE DEFORMATION THERMIQUE
  246. * ---------------------------------------------------------------
  247. FFT = BSIG SIT MOM1 ;
  248.  
  249.  
  250. * DEPLACEMENTS AVEC ALPHA VARIABLE
  251. * --------------------------------
  252. U7 = RESO RITOT (TR ET FFT) ;
  253.  
  254.  
  255. * DEFORMEE AVEC ALPHA VARIABLE
  256. * ----------------------------
  257. DEF_7 = DEFO SU U7 150. ;
  258. DEF_7C = DEFO CSU U7 150. 'ROUG' ;
  259. SI ITRAC ;
  260. TRAC (DEF_INIC ET DEF_6C ET DEF_7C) 'TITR'
  261. '[7] Deformees, theromeca(O), + alpha var.(R)' ;
  262. FINSI ;
  263.  
  264.  
  265. * DEFORMATIONS TOTALES AVEC ALPHA VARIABLE
  266. * ----------------------------------------
  267. EP = EPSI U7 MOM1 ;
  268.  
  269.  
  270. * DEFORMATION ELASTIQUES AVEC ALPHA VARIABLE
  271. * ------------------------------------------
  272. EPE = EP - EPT ;
  273.  
  274.  
  275. * CONTRAINTES AVEC ALPHA VARIABLE
  276. * -------------------------------
  277. SIGT = ELAS EPE MOM1 MAM1B ;
  278. SI ITRAC ;
  279. TRAC SIGT MOM1 DEF_7 CSU 15 'TITR'
  280. '[7] Contraintes, thermomeca, alpha var.' ;
  281. FINSI ;
  282.  
  283.  
  284.  
  285.  
  286.  
  287.  
  288.  
  289.  
  290. ************************************************************************
  291. * CHAPITRE 8 : MECANIQUE ELASTIQUE LINEAIRE ET PLASTIQUE PARFAIT *
  292. * THERMIQUE TRANSITOIRE PRECEDENT (COND. + CONV. + RAYO.) *
  293. * MATERIAU VARIABLE DANS L'ESPACE *
  294. ************************************************************************
  295.  
  296.  
  297. * MISE A JOUR DU MODELE MECANIQUE
  298. * -------------------------------
  299. MOM2 = MODE SU 'MECANIQUE' 'ELASTIQUE' 'ISOTROPE'
  300. 'PLASTIQUE' 'PARFAIT' ;
  301.  
  302.  
  303. * MISE A JOUR DU MATERIAU (AJOUT DE LA LIMITE D'ELASTICITE 'SIGY')
  304. * ----------------------------------------------------------------
  305. MAM2 = MATE MOM2 'YOUN' YOUNGMAT 'NU' NUMAT 'ALPH' CHM_ALPH
  306. 'SIGY' SIGYMAT ;
  307.  
  308.  
  309. * DEFINITION DU CHARGEMENT MECANIQUE INCREMENTAL
  310. * ----------------------------------------------
  311. * NOTA : EN PLASTICITE ON NE PEUT GENERALEMENT PAS APPLIQUER
  312. * BRUTALEMENT UN CHARGEMENT FINAL POUR LEQUEL IL Y AURAIT
  313. * DEPASSEMENT EXCESSIF DE LA LIMITE D'ELASTICITE DES LA
  314. * PREMIERE ITERATION DU CALCUL NON LINEAIRE ITERATIF
  315.  
  316. * EVOLUTION TEMPORELLE DU CHARGEMENT MECANIQUE
  317. * --------------------------------------------
  318. EVTM = EVOL 'MANU' 'Temps' (PROG 0. (0.2 * TPSFIN) TPSFIN)
  319. 'Coef' (PROG 0. 0. 1.) ;
  320. CHM = CHAR 'MECA' EVTM TR ;
  321.  
  322.  
  323. * PREPARATION DE LA TABLE POUR PASAPAS
  324. * ------------------------------------
  325. TAB2 = TABL ;
  326. TAB2 . 'MODELE' = MOT ET MOC ET MOR ET MOM2 ;
  327. TAB2 . 'CARACTERISTIQUES' = MAT ET MAC ET MAR ET MAM2 ;
  328. TAB2 . 'BLOCAGES_MECANIQUES' = BLMX ET BLMY ;
  329. TAB2 . 'BLOCAGES_THERMIQUES' = BLT ;
  330. TAB2 . 'CHARGEMENT' = CHT ET CHACONV ET CHARAYE ET CHM ;
  331. TAB2 . 'TEMPS_CALCULES' = PROG 0. 'PAS' (0.02 * TPSFIN) TPSFIN ;
  332. TAB2 . 'TEMPERATURES' = TABL ;
  333. TAB2 . 'TEMPERATURES' . 0 = T_INI ;
  334. TAB2 . 'CELSIUS' = VRAI ;
  335.  
  336.  
  337. * APPEL A PASAPAS
  338. * ---------------
  339. PASAPAS TAB2 ;
  340.  
  341.  
  342. * POST TRAITEMENT
  343. * ---------------
  344. * COMPARAISON DE LA DEFORMEE FINALE AVEC LES CALCULS PRECEDENTS
  345. N2 = DIME (TAB2 . 'DEPLACEMENTS') ;
  346. U8 = TAB2 . 'DEPLACEMENTS' . (N2 - 1) ;
  347. DEF_8 = DEFO SU U8 150. ;
  348. DEF_8C = DEFO CSU U8 150. 'VIOL' ;
  349. SI ITRAC ;
  350. TRAC (DEF_INIC ET DEF_7C ET DEF_8C) 'TITR'
  351. '[8] Deformees, elas.(R), + plas.(V)' ;
  352. FINSI ;
  353.  
  354. * BOUCLE SUR LES PAS DE TEMPS ET TRACE DES CONTRAINTES ET DE LA
  355. * DEFORMATION PLASTIQUE EQUIVALENTE CUMULEE
  356. LISO2 = PROG 0. 'PAS' 10.E6 160.E6 ;
  357. SI ITRAC ;
  358. REPE B1 N2 ;
  359. TPS_I = TAB2 . 'TEMPS' . (&B1 - 1) ;
  360. U_I = TAB2 . 'DEPLACEMENTS' . (&B1 - 1) ;
  361. DEF_I = DEFO SU U_I 150. ;
  362. S_I = TAB2 . 'CONTRAINTES' . (&B1 - 1) ;
  363. MOT_I = CHAI '[8] Contraintes au temps ' TPS_I ;
  364. TRAC S_I MOM2 DEF_I CSU LISO2 'TITR' MOT_I ;
  365. FIN B1 ;
  366. VI = TAB2 . 'VARIABLES_INTERNES' . (N2 - 1) ;
  367. EQ_MAX = MAXI (EXCO 'EPSE' VI) ;
  368. LISO3 = PROG 0. 'PAS' (EQ_MAX / 15.) EQ_MAX ;
  369. REPE B1 N2 ;
  370. TPS_I = TAB2 . 'TEMPS' . (&B1 - 1) ;
  371. U_I = TAB2 . 'DEPLACEMENTS' . (&B1 - 1) ;
  372. DEF_I = DEFO SU U_I 150. ;
  373. V_I = TAB2 . 'VARIABLES_INTERNES' . (&B1 - 1) ;
  374. MOT_I = CHAI '[8] Def. plas. eq. cumulee au temps ' TPS_I ;
  375. TRAC V_I MOM2 DEF_I CSU LISO3 'TITR' MOT_I ;
  376. FIN B1 ;
  377. FINSI ;
  378.  
  379.  
  380.  
  381.  
  382.  
  383.  
  384.  
  385.  
  386.  
  387. ************************************************************************
  388. * CHAPITRE 9 : MECANIQUE ELASTIQUE LINEAIRE ET PLASTIQUE PARFAIT *
  389. * CHARGEMENT THERMIQUE *
  390. * MATERIAU VARIABLE DANS L'ESPACE *
  391. * MATERIAU DEPENDANT DE LA TEMPERATURE *
  392. ************************************************************************
  393.  
  394.  
  395. * VARIATION DE LA LIMITE ELASTIQUE EN FONCTION DE T
  396. * -------------------------------------------------
  397. EVSIGY = EVOL 'MANU' 'T' (PROG 50. 200.) 'SIGY' (PROG 250.E6 120.E6) ;
  398.  
  399.  
  400. * MISE A JOUR DU MATERIAU
  401. * -----------------------
  402. MAM2 = MATE MOM2 'YOUN' YOUNGMAT 'NU' NUMAT 'ALPH' CHM_ALPH
  403. 'SIGY' EVSIGY ;
  404.  
  405.  
  406. * MISE A JOUR DES DONNEES D'ENTREE DANS LA TABLE DE PASAPAS
  407. * ----------------------------------------------------------
  408. TAB2 = TABL ;
  409. TAB2 . 'MODELE' = MOT ET MOC ET MOR ET MOM2 ;
  410. TAB2 . 'CARACTERISTIQUES' = MAT ET MAC ET MAR ET MAM2 ;
  411. TAB2 . 'BLOCAGES_MECANIQUES' = BLMX ET BLMY ;
  412. TAB2 . 'BLOCAGES_THERMIQUES' = BLT ;
  413. TAB2 . 'CHARGEMENT' = CHT ET CHACONV ET CHARAYE ET CHM ;
  414. TAB2 . 'TEMPS_CALCULES' = PROG 0. 'PAS' (0.02 * TPSFIN) TPSFIN ;
  415. TAB2 . 'TEMPERATURES' = TABL ;
  416. TAB2 . 'TEMPERATURES' . 0 = T_INI ;
  417. TAB2 . 'CELSIUS' = VRAI ;
  418.  
  419.  
  420. * APPEL A PASAPAS
  421. * ---------------
  422. PASAPAS TAB2 ;
  423.  
  424.  
  425. * POST TRAITEMENT
  426. * ---------------
  427. * COMPARAISON DE LA DEFORMEE FINALE AVEC LES CALCULS PRECEDENTS
  428. N2 = DIME (TAB2 . 'DEPLACEMENTS') ;
  429. U9 = TAB2 . 'DEPLACEMENTS' . (N2 - 1) ;
  430. DEF_9 = DEFO SU U9 150. ;
  431. DEF_9C = DEFO CSU U9 150. 'BLEU' ;
  432. MOT1 = CHAI '[9] Deformees, elas.(R), + plas.(V), + Sy var.(B)' ;
  433. SI ITRAC ;
  434. TRAC (DEF_INIC ET DEF_7C ET DEF_8C ET DEF_9C) 'TITR' MOT1 ;
  435. FINSI ;
  436.  
  437. * EFFORTS DE REACTION AUX APPUIS
  438. REAC9 = TAB2 . 'REACTIONS' . (N2 - 1) ;
  439. VREAC = VECT REAC9 'FORC' 'ROUG' ;
  440. SI ITRAC ;
  441. TRAC (VFIMP ET VREAC) CSU 'TITR'
  442. '[9] Efforts imposes(V) et reactions aux appuis(R)' ;
  443. FINSI ;
  444.  
  445. * DEFORMATIONS PLASTIQUES CUMULEES
  446. SI ITRAC ;
  447. VI = TAB2 . 'VARIABLES_INTERNES' . (N2 - 1) ;
  448. EQ_MAX = MAXI (EXCO 'EPSE' VI) ;
  449. LISO3 = PROG 0. 'PAS' (EQ_MAX / 15.) EQ_MAX ;
  450. REPE B1 N2 ;
  451. TPS_I = TAB2 . 'TEMPS' . (&B1 - 1) ;
  452. U_I = TAB2 . 'DEPLACEMENTS' . (&B1 - 1) ;
  453. DEF_I = DEFO SU U_I 150. ;
  454. V_I = TAB2 . 'VARIABLES_INTERNES' . (&B1 - 1) ;
  455. MOT_I = CHAI '[9] Def. plas. eq. cumulee au temps ' TPS_I ;
  456. TRAC V_I MOM2 DEF_I CSU LISO3 'TITR' MOT_I ;
  457. FIN B1 ;
  458. FINSI ;
  459.  
  460.  
  461. FIN ;
  462.  
  463.  
  464.  

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