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$$$$ G_THETA1 NOTICE MB234859 17/10/02 21:15:13 9577 DATE 17/10/02 Procedure G_THETA1 Voir aussi : CH_THETA ------------------ G_THETA1 TAB1 MAT1 TAB2 ; TAB2.'CHTHETA' .'DEPLACEMENT' .'CONTRAINTE' .'VARINTERNE' .'TEMPERATURE' .'TREFERENCE' .'TALPHAREFE' .'CHARGEMENT' .'TEMPS' .'GRANDS_DEPLACEMENTS' .'PRESSION' .'REPRIS' .'PARALLELE' .'INTERFACE' .'LOI' .'DEFINELA' .'DEFI_INI' .'DEPL_INI' .'CONT_INI' .'MODMIXTE' .'TEMP_INI' .'TEMP0' .'AVANCE' .'LEVRESUP' .'LEVREINF' .'FONDFISS' .'TDYN' .'VITESSE' Objet : ____ Cette procedure a deux objectifs : 1 ) calcul du taux de restitution d'energie G en elasto-plasticite ou en elasto-dynamique, ainsi que l'integrale C en visco-plasticite par la methode G_THETA. Elle peut traiter des problemes en - bidimensionnel - tridimensionnel (elements massif ou en coque mince) - axisymetrique Les materiaux peuvent etre - homogenes - non-homogenes - composites Les chargements peuvent etre: - mecaniques - thermiques - forces volumiques (ou pressions sur le fond de la fissure) En elasto-plasticite ou visco-plasticite, le calcul s'effectue en fonction des valeurs du parametre d'evolution (pseudo temps ou temps reel) definies par l'utilisateur. 2 ) decouplage des modes mixtes (separation de K1, K2 et K3) en elasticite pour les problems en 2D, 3D (elements massifs uniquements), ou en axisymetrique. Pour separer les modes, la procedure ne fonctione qu'en cas de materiaux homogenes sous chargements mecaniques ou/et thermiques. Commentaire : _____________ En entree, dans l'ordre : TAB1 : objet TABLE stockant tous les objets MODELES sur une petite zone du maillage entourant le plus grand des contours ou l'on envisage de calculer G ou C*. L'indice de cette table est entier passant de 1 a n (n : nombre de modeles dans la petite zone du maillage). Si l'on n'a pas pre-defini des modeles dans cette petite zone ou si l'on utilise la procedure pour decoupler les modes, TAB1 ici doit contenir les objets MODELS englobant toute la structure (modeles utilises dans la resolution par elements finis). MAT1 : Objet MCHAML de sous-type CARACTERISTIQUES donnant les proprietes materielles creees par operateur MATE (module Young, coefficient de Poisson...) + les proprietes geometriques creees par l'operateur MATE ou CARA dans le cas des elements en coque mince (epaisseur, excentrement...). Les composantes de materiaux peuvent etre des objets de type FLOTTANT, MCHAML, EVOLUTIO, NUAGE selon le probleme traite. Il convient de donner ici le materiau total du probleme englobant toute la structure. TAB2 : Objet TABLE servant a definir les options et les parametres du calcul. Les indices de cette table sont des objets de type MOT (a ecrire en toutes lettres) dont voici la liste : Arguments obligatoires dans tous les cas de calcul __________________________________________________ indice type objet pointe commentaires DEPLACEMENT TABLE/CHPOINT Pour les calculs effectues pas a pas (ex : probleme non-lineaire), TAB2.DEPLACEMENT est une table qui contient tous les chpoints de deplacement, et qui est indicee par les valeurs du parametre d'evolution (ex : table RESUDEPL de NONLIN). Pour les calculs effectues en un seul pas (ex : probleme lineaire), cet objet est le chpoint de deplacement du probleme. CONTRAINTE TABLE/MCHAML Pour les calculs effectues pas a pas (ex : probleme non-lineaire), TAB2.CONTRAINTE est une table contenant les champ/elements de contraintes en meme indice que la table TAB2.DEPLACEMENT (ex :table RESUCONT de NONLIN). Les resultats stockes dans les tables TAB2.CONTRAINTE et TAB2.DEPLACEMENT doivent etre bijectifs. Pour les calculs effectues en un seul pas (ex : probleme lineaire), cet objet est le champs/element de contrainte du probleme. CHTHETA CHPOINT/TABLE Champ THETA cree par la procedure CH_THETA. C'est un objet de type champ/point pour une pointe de fissure. Pour un front de fissure tridimensionnel TAB2.CHTHETA est une table, indicee par les points sur le front de la fissure, contenant chacun des champs cree par CH_THETA en ce point. Arguments facultatifs _____________________ A) En cas de non-linearite indice type objet pointe commentaires VARINTERNE TABLE En cas de non-linearite (calculs effectues pas a pas), cet objet donne les variables internes en meme indice d'evolution que les tables TAB2.DEPLACEMENT ou TAB2.CONTRAINTE (ex : table RESUVARI de NONLIN). Cette table est fournie seulement si les deformations inelastiques ne sont pas nulles. Si elle n'est pas donnee ou son contenu est zero, le probleme sera considere comme lineaire. CHARGEMENT CHARGEMENT En cas de non-linearite (calculs effectues pas a pas), cet objet doit etre rappele. Il est obligatoire apres l'utilisation de la procedure PASAPAS . TEMPS TABLE En cas de non-linearite (calculs effectues pas a pas),cet objet decrit l'association des indices de calcul (les memes que ceux contenu dans TAB2.DEPLACEMENT et TAB2.CONTRAINTE) avec le parametre de temps.Il est obligatoire apres l'utilisation de la procedure PASAPAS. GRANDS_DEPLACEMENTS LOGIQUE logique valant VRAI pour un calcul en grands deplacements. Dans ce cas le CH_THETA est recalcule automatiquement dans la procedure G_theta a chaque pas sur la geometrie deformee. La donnee de la table utilisee pour le calcul initial de CH_THETA (sur geometrie non deformee) est donc obligatoire : - tab2.'TABLE_CH_THETA' table utilisee pour le calcul initial de CH_THETA B) En calcul thermo-mecanique TEMPERATURE TABLE/CHPOINT Pour les calculs effectues pas a pas (ex : probleme non-lineaire), TAB2.TEMPERATURE est une table qui contient toutes les temperatures absolue en fonction du parametre d'evolution du temps (ex : table CHPOTHETA donnee a NONLIN). L'indice de cette table et celui de la table TAB2.DEPLACEMENT (ou de la table TAB2.CONTRAINTE ou encore de la table TAB2.VARINTERNE) peuvent etre differents. Entre deux instants voisins, la variation de temperature est consideree comme lineaire. Pour les calculs effectues en un seul pas (probleme lineaire) TAB2.TEMPERATURE est le chpoint de temperature absolue du probleme. (inutile si on a utilise la procedur PASAPAS). TREFERENCE CHPOINT donnant le champ de temperature de reference, c'est a dire le champ de temperature qui ne cree pas de contrainte. Par defaut cette carte de temperature est prise egale a celle du temps initial. Si la carte de temperature de reference (Tref) et celle du temps initial (T0) sont differentes, alors au temps initial les deformations seront nulles mais il existera des contraintes thermiques initiales egales a : YOUNG*ALPH*(T0 - Tref) (chpoint TREFERENCE pour NONLIN). (inutile si on a utilise PASAPAS) TALPHAREFE FLOTTANT requis dans le cas de coefficient de dilatation thermique Alpha dependant de la temperature. Il est la valeur de la temperature de reference qui sert a definir l'Alpha dans l'expression de la deformation thermique : EPSTH = ALPHA(T)*(T - TALPHAREFE) - ALPHA(TREFERENCE)*(TREFERENCE - TALPHAREFE) Pour les materiaux dependants de la temperature et un calcul nonlineaire effectue avec la procedure NONLIN, la table suivante est necessaire : TETMAT TABLE utilisee pour definir la variation des composants du materiau en relation avec la temperature. Cette table de dimension egale au nombre de materiaux, est connectee aux objets modele. TETMAT.OBJMOD MCHAML sous-type CARACTERISTIQUES cree par l'operateur MATE pour definir les proprietes des materiaux associees au model OBJMOD . Ces composants peuvent etre des types suivants : 1) FLOTTANT si le composant est independant de la temperature et constant dans toute la structure 2) MCHAML si le composant est independant de la temperature mais depend de la position du point considere 3) EVOLUTION si le composant varie en fonction du champs de temperatures 4) NUAGE si le composant est decrit par une courbe de type EVOLUTION dependante du champs de temperatures C) En cas d'une pression (ou une force volumique) agissant dans un voisinage du fond de la fissure indice type objet pointe commentaires PRESSION CHPOINT/CHARGEMENT Cette carte est requise dans le cas ou il existe une pression ou/et une force volumique s'exerçant au voisinage du fond de la fissure. Si cette force varie avec le temps (pseudo temps ou temps reel), on donne un objet de type CHARGEMENT. Si cette force reste constante, il convient de fournir un objet de type CHPOINT. (le logique VRAI suffit si on a utilise la procedure PASAPAS) D) En cas de reprise d'un calcul indice type objet pointe commentaires REPRIS LOGIQUE Objet LOGIQUE egal a VRAI (ou FAUX valeur par defaut). Cet option est utile si on veut reprendre le calcul de G ou C* a partir d'un nouveau pas de calcul. Plus exactement qu'une fois sortie de la procedure, ou peut y reentrer avec les nouvelles tables contenant les deplacements et les contraintes et en invoquant de nouveau G_THETA avec les memes operandes que lors du premier appel. E) En cas de materiaux composites indice type objet pointe commentaires PARALLELE LOGIQUE VRAI si la fissure est parallele a l'interface FAUX sinon. Dans ce cas on precise encore : INTERFACE TABLE Objet TABLE stockant toutes les interfaces (type MAILLAGE) des materiaux differents. L'indice de cette table est entier passant de 1 a N (N : nombre d'interfaces des materiaux differents. En cas des materiaux composites, il convient de construire les tables TAB2 et INTERFACE comme montre ci-dessous ____________ ____________ ____________ ___________ | | | | | | TAB1.1 | TAB1.2 | TAB1.3 ..|.. TAB1.n | | | | | | |____________|____________|____________|___________| INTERFACE.1 INTERFACE.2 ... INTERFACE.N de facon que la i eme interface est la partie commune des maillages supportant les objets modeles i et (i + 1). F) : En cas de calcul de l'integrale C* en visco-plasticite indice type objet pointe commentaires LOI MOT pour preciser la loi de fluage utilisee dans le calcul. Elle peut etre un des types suivants (a ecrire en toutes lettres) : NORTON, BLACKBURN, RCCMR_316, RCCMR_304, LEMAITRE ou POLYNOMIAL. DEFINELA TABLE Pour les calculs en viscoplastique, elle donne les deformations inelastiques en meme indice d'evolution que les tables TAB2.DEPLACEMENT ou TAB2.CONTRAINTE (ex : table RESUDEFI de NONLIN). DEPL_INI CHPOINT pour donner le champ de deplacements au debut de la periode de fluage. CONT_INI MCHAML pour donner le champ de contraintes au debut de la periode de fluage. DEFI_INI MCHAML pour donner la deformation inelastique au debut de la periode de fluage. TEMP_INI CHPOINT pour donner le champ de temperature absolute au debut de la periode de fluage. TEMP0 FLOTTANT (facultatif) pour donner le temps a partir duquel commence la periode de fluage. Par defaut on prend TEMP0 egal a zero. G) En cas d'un front de fissure tridimensionnel indice type objet pointe commentaires AVANCE MAILLAGE Points sur le front de la fissure qu'on selectione pour obtenir les valeurs de G ou C*. Par defaut le calcul sera realise pour tous les points sur le front de la fissure. H) En cas de decouplage des modes mixtes indice type objet pointe commentaires MODMIXTE LOGIQUE egal a VRAI s'il s'agit d'un calcul de decouplage des modes, FAUX (par defaut) si on calcul autres parametres. LEVRESUP MAILLAGE Objet MAILLAGE representant la levre superieur de la fissure LEVREINF MAILLAGE Objet MAILLAGE representant la levre inferieur de la fissure FONDFISS POINT/MAILLAGE Objet POINT (2D) ou MAILLAGE (3D) representant le fond de la fissure. I) En elasto-dynamique indice type objet pointe commentaires VITESSE TABLE Objet TABLE contenant les VITESSES (obtenues en sortie de la procedure DYNAMIC). TDYN TABLE Objet TABLE contenant tous les INSTANTS de sortie (obtenues en sortie de la procedure DYNAMIC). En sortie _________ a) Dans tous les cas de calcul --------------------------- TAB2.G = 1) Pour le taux de restitution d'energie G ou l'integrale C* habituelle, TAB2.G est, en 2D, une table si le calcul est effectue pas a pas, flottant si en un seul pas. Dans le premier cas, G est en meme indice d'evolution du parametre de temps que celle des tables TAB2.DEPLACEMENT ou TAB2.CONTRAINTE (ou TAB2.VARINTERNE en elasto ou visco-plasticite). En 3D, si le calcul est realise pas a pas TAB2.G est indicee par deux parametres dont le premier est le facteur d'evolution de temps et le deuxieme les points sur le front de la fissure. Pour un calcul realise en un seul pas TAB2.G a une seule indice representant les points sur le front de la fissure. Exemple : la valeur de G ou C* est en 2D pour un calcul realise pas a pas a l'instant T1, (TAB2.'G'.T1) en 2D pour un calcul en un seul pas, (TAB2.'G') en 3D au point P1 pour un calcul realise pas a pas a l'instant T1, (TAB2.'G'.T1.P1) en 3D au point P1 pour un calcul realise en un seul pas, (TAB2.'G'.P1) 2) En cas de decouplage des modes mixtes (separation des facteurs K1, K2 et K3), TAB2.G est, en 2D, une table indicee par les mots 'I' et 'II' representant deux flottants associes a K1 et K2, respectivement. Si le calcul est realise pas a pas, TAB2.G.'I' et TAB2.G.'II' sont deux tables, en meme indice d'evolution du parametre de temps que celle des tables TAB2.DEPLACEMENT ou TAB2.CONTRAINTE (ou TAB2.VARINTERNE). En 3D, si le calcul est realise pas a pas, TAB2.G est indicee par trois parametres dont le premier est le mot 'I', 'II' ou 'III' representant des valeurs associees a K1, K2 ou K3, la deuxieme indice est le facteur d'evolution de temps representant les instants auxquels on a realise le calcul et la troisieme le point representant les noeuds sur le front de la fissure. Pour les calcul realise en un seul pas, TAB2.G est indicee par deux parametres dont le premier est le mot 'I', 'II' ou 'III' et le deuxieme les noeuds sur le front de la fissure. Exemple : le facteur d'intensite de contrainte en mode MI (MI est un objet de type mot valant 'I', 'II' ou 'III') est Ki = (Gi * C)**0.5 avec i = 1, 2, 3, C une constante dependant du module d'Young et du coefficient de Poisson et Gi un flottant egale a en 2D pour un calcul realise pas a pas a l'instant T1, (TAB2.'G'.MI.T1) en 2D pour un calcul en un seul pas, (TAB2.MI.'G') en 3D au point P1 pour un calcul realise pas a pas a l'instant T1, (TAB2.'G'.MI.T1.P1) en 3D au point P1 pour un calcul realise en un seul pas, (TAB2.'G'.MI.P1) REMARQUE : La constante materielle C est sauvee dans l'objet FLOTTANT TAB1.C_MATE. Pour une fissure dans l'interface de bimetallique, elle est une fonction des modules d'Young et de coefficients de Poisson des materiaux. Les signes pour les FIC K1 et K2 sont stockees dans les objets TAB1.'SIGNE_K1' et TAB1.'SIGNE_K2', egale a 1 s'ils sont positifs, -1 s'ils sont negatifs. b) En cas de calcul effectue pas a pas ----------------------------------- TAB2.EVOLG = 1) En cas de calcul du taux de restitution d'energie G ou de l'integrale C* habituelle d'un probleme plan, TAB2.EVOLG est un objet de type EVOLUTION donnant la valeur de G ou C* en fonction du temps en elasto ,elasto-dynamique ou visco-plasticite. Pour un front de fissure tridimensionnel EVOLG est une table indicee par les points donnant les evolutions de G ou C* pour chaque point en fonction du temps. Exemple : En 2D, on peut tracer l'evolution de G ou C* par : DESS (TAB2.'EVOLG'); En 3D, on peut tracer l'evolution de G ou C* au point P1 en fonction du temps par : DESS (TAB2.'EVOLG'.P1); 2) En cas de decouplage des modes mixtes (separation des facteurs K1, K2 et K3), TAB2.EVOLG est, en 2D, une table indicee par les mots 'I' et 'II' representant deux evolutions de la valeur de Gi (i = 1, 2) en fonction du temps. En 3D TAB2.EVOLG est indicee par deux parametres dont le premier est le mot 'I', 'II' ou 'III' representant des valeurs Gi associees a K1, K2 ou K3, la deuxieme indice est le point representant les noeuds sur le front de la fissure. Exemple : En 2D, on peut tracer l'evolution de mode MI (MI est un objet de type mot valant 'I', 'II') par : DESS (TAB2.'EVOLG'.MI); En 3D, on peut tracer l'evolution de mode MI (MI est un objet de type mot valant 'I', 'II', ou 'III') au point P1 en fonction du temps par : DESS (TAB2.'EVOLG'.MI.P1). TAB2.'CRITERE_DECHARGE' = En cas de calcul elasto-plastique isotrope ou cinematique, eventuellement thermique, on calcul un critere de decharge des contraintes defini par ( si, F = courbe de traction ): crit = F(EPSeq)/ SIGeq. crit = 1 si non-decharge et crit > 1 si decharge. SUPTAB.'CRITERE_DECHARGE' est une table indicee par les temps de calcul. c) En cas de calcul elasto-dynamique : ----------------------------------- TAB2.'G' = Table contenant les valeurs de G indicee par les instants de calculs. Remarque ________ La table TAB2 contient aussi d'autres objets servant aux reprises. C'est cette table qu'il convient de sauver en vue d'une reprise ulterieure du calcul, ainsi que les objets GEO1 TAB1 et MAT1.
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