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1 : $$$$ G_THETA1 NOTICE MB234859 17/10/02 21:15:13 9577 2 : DATE 17/10/02 3 : 4 : Procedure G_THETA1 Voir aussi : CH_THETA 5 : ------------------ 6 : G_THETA1 TAB1 MAT1 TAB2 ; 7 : 8 : TAB2.'CHTHETA' .'DEPLACEMENT' 9 : .'CONTRAINTE' .'VARINTERNE' 10 : .'TEMPERATURE' .'TREFERENCE' 11 : .'TALPHAREFE' 12 : .'CHARGEMENT' .'TEMPS' 13 : .'GRANDS_DEPLACEMENTS' 14 : .'PRESSION' .'REPRIS' 15 : .'PARALLELE' .'INTERFACE' 16 : .'LOI' .'DEFINELA' 17 : .'DEFI_INI' .'DEPL_INI' 18 : .'CONT_INI' .'MODMIXTE' 19 : .'TEMP_INI' .'TEMP0' 20 : .'AVANCE' .'LEVRESUP' 21 : .'LEVREINF' .'FONDFISS' 22 : .'TDYN' .'VITESSE' 23 : 24 : Objet : 25 : ____ 26 : 27 : Cette procedure a deux objectifs : 28 : 1 ) calcul du taux de restitution d'energie G en 29 : elasto-plasticite ou en elasto-dynamique, 30 : ainsi que l'integrale C en visco-plasticite par 31 : la methode G_THETA. Elle peut traiter des problemes en 32 : - bidimensionnel 33 : - tridimensionnel (elements massif ou en coque mince) 34 : - axisymetrique 35 : Les materiaux peuvent etre 36 : - homogenes 37 : - non-homogenes 38 : - composites 39 : Les chargements peuvent etre: 40 : - mecaniques 41 : - thermiques 42 : - forces volumiques (ou pressions sur le fond de la fissure) 43 : En elasto-plasticite ou visco-plasticite, le calcul 44 : s'effectue en fonction des valeurs du parametre d'evolution 45 : (pseudo temps ou temps reel) definies par l'utilisateur. 46 : 2 ) decouplage des modes mixtes (separation de K1, K2 et K3) 47 : en elasticite pour les problems en 2D, 3D (elements massifs 48 : uniquements), ou en axisymetrique. Pour separer les modes, la 49 : procedure ne fonctione qu'en cas de materiaux homogenes sous 50 : chargements mecaniques ou/et thermiques. 51 : 52 : Commentaire : 53 : _____________ 54 : 55 : En entree, dans l'ordre : 56 : 57 : 58 : TAB1 : objet TABLE stockant tous les objets MODELES sur une 59 : petite zone du maillage entourant le plus grand des 60 : contours ou l'on envisage de calculer G ou C*. L'indice 61 : de cette table est entier passant de 1 a n (n : nombre 62 : de modeles dans la petite zone du maillage). Si l'on n'a 63 : pas pre-defini des modeles dans cette petite zone ou si 64 : l'on utilise la procedure pour decoupler les modes, 65 : TAB1 ici doit contenir les objets MODELS englobant 66 : toute la structure (modeles utilises dans la resolution 67 : par elements finis). 68 : 69 : MAT1 : Objet MCHAML de sous-type CARACTERISTIQUES donnant les 70 : proprietes materielles creees par operateur MATE 71 : (module Young, coefficient de Poisson...) + les 72 : proprietes geometriques creees par l'operateur MATE 73 : ou CARA dans le cas des elements en coque mince 74 : (epaisseur, excentrement...). Les composantes de 75 : materiaux peuvent etre des objets de type FLOTTANT, 76 : MCHAML, EVOLUTIO, NUAGE selon le probleme traite. 77 : Il convient de donner ici le materiau total du probleme 78 : englobant toute la structure. 79 : 80 : TAB2 : Objet TABLE servant a definir les options et les 81 : parametres du calcul. Les indices de cette table sont 82 : des objets de type MOT (a ecrire en toutes lettres) 83 : dont voici la liste : 84 : 85 : 86 : Arguments obligatoires dans tous les cas de calcul 87 : __________________________________________________ 88 : 89 : indice type objet pointe commentaires 90 : 91 : DEPLACEMENT TABLE/CHPOINT Pour les calculs effectues pas a 92 : pas (ex : probleme non-lineaire), 93 : TAB2.DEPLACEMENT est une table 94 : qui contient tous les chpoints de 95 : deplacement, et qui est indicee 96 : par les valeurs du parametre 97 : d'evolution (ex : table RESUDEPL de 98 : NONLIN). Pour les calculs effectues 99 : en un seul pas (ex : probleme 100 : lineaire), cet objet est le chpoint 101 : de deplacement du probleme. 102 : 103 : CONTRAINTE TABLE/MCHAML Pour les calculs effectues pas a 104 : pas (ex : probleme non-lineaire), 105 : TAB2.CONTRAINTE est une table 106 : contenant les champ/elements de 107 : contraintes en meme indice que la 108 : table TAB2.DEPLACEMENT (ex :table 109 : RESUCONT de NONLIN). Les resultats 110 : stockes dans les tables TAB2.CONTRAINTE 111 : et TAB2.DEPLACEMENT doivent etre 112 : bijectifs. Pour les calculs effectues 113 : en un seul pas (ex : probleme lineaire), 114 : cet objet est le champs/element de 115 : contrainte du probleme. 116 : 117 : CHTHETA CHPOINT/TABLE Champ THETA cree par la procedure 118 : CH_THETA. C'est un objet de type 119 : champ/point pour une pointe de fissure. 120 : Pour un front de fissure tridimensionnel 121 : TAB2.CHTHETA est une table, indicee 122 : par les points sur le front de la 123 : fissure, contenant chacun des champs 124 : cree par CH_THETA en ce point. 125 : 126 : 127 : Arguments facultatifs 128 : _____________________ 129 : 130 : A) En cas de non-linearite 131 : 132 : indice type objet pointe commentaires 133 : 134 : VARINTERNE TABLE En cas de non-linearite (calculs 135 : effectues pas a pas), cet objet donne 136 : les variables internes en meme indice 137 : d'evolution que les tables 138 : TAB2.DEPLACEMENT ou TAB2.CONTRAINTE 139 : (ex : table RESUVARI de NONLIN). 140 : Cette table est fournie seulement si 141 : les deformations inelastiques ne 142 : sont pas nulles. Si elle n'est pas 143 : donnee ou son contenu est zero, le 144 : probleme sera considere comme lineaire. 145 : 146 : CHARGEMENT CHARGEMENT En cas de non-linearite (calculs 147 : effectues pas a pas), cet objet doit 148 : etre rappele. Il est obligatoire apres 149 : l'utilisation de la procedure PASAPAS . 150 : 151 : TEMPS TABLE En cas de non-linearite (calculs 152 : effectues pas a pas),cet objet decrit 153 : l'association des indices de calcul 154 : (les memes que ceux contenu dans 155 : TAB2.DEPLACEMENT et TAB2.CONTRAINTE) 156 : avec le parametre de temps.Il est 157 : obligatoire apres l'utilisation de la 158 : procedure PASAPAS. 159 : 160 : GRANDS_DEPLACEMENTS LOGIQUE logique valant VRAI pour un calcul en 161 : grands deplacements. Dans ce cas le 162 : CH_THETA est recalcule automatiquement 163 : dans la procedure G_theta a chaque 164 : pas sur la geometrie deformee. La 165 : donnee de la table utilisee pour le 166 : calcul initial de CH_THETA (sur geometrie 167 : non deformee) est donc obligatoire : 168 : - tab2.'TABLE_CH_THETA' table utilisee pour le calcul initial 169 : de CH_THETA 170 : 171 : B) En calcul thermo-mecanique 172 : 173 : TEMPERATURE TABLE/CHPOINT Pour les calculs effectues pas a 174 : pas (ex : probleme non-lineaire), 175 : TAB2.TEMPERATURE est une table qui 176 : contient toutes les temperatures 177 : absolue en fonction du parametre 178 : d'evolution du temps (ex : table 179 : CHPOTHETA donnee a NONLIN). L'indice 180 : de cette table et celui de la table 181 : TAB2.DEPLACEMENT (ou de la table 182 : TAB2.CONTRAINTE ou encore de la 183 : table TAB2.VARINTERNE) peuvent etre 184 : differents. Entre deux instants 185 : voisins, la variation de temperature 186 : est consideree comme lineaire. Pour 187 : les calculs effectues en un seul pas 188 : (probleme lineaire) TAB2.TEMPERATURE 189 : est le chpoint de temperature absolue 190 : du probleme. (inutile si on a utilise 191 : la procedur PASAPAS). 192 : 193 : TREFERENCE CHPOINT donnant le champ de temperature de 194 : reference, c'est a dire le champ de 195 : temperature qui ne cree pas de 196 : contrainte. Par defaut cette carte 197 : de temperature est prise egale a 198 : celle du temps initial. Si la carte 199 : de temperature de reference (Tref) 200 : et celle du temps initial (T0) sont 201 : differentes, alors au temps initial 202 : les deformations seront nulles mais 203 : il existera des contraintes thermiques 204 : initiales egales a : 205 : YOUNG*ALPH*(T0 - Tref) 206 : (chpoint TREFERENCE pour NONLIN). 207 : (inutile si on a utilise PASAPAS) 208 : 209 : TALPHAREFE FLOTTANT requis dans le cas de coefficient 210 : de dilatation thermique Alpha 211 : dependant de la temperature. Il 212 : est la valeur de la temperature 213 : de reference qui sert a definir 214 : l'Alpha dans l'expression de la 215 : deformation thermique : 216 : EPSTH = ALPHA(T)*(T - TALPHAREFE) 217 : - ALPHA(TREFERENCE)*(TREFERENCE 218 : - TALPHAREFE) 219 : Pour les materiaux dependants de la temperature et un calcul 220 : nonlineaire effectue avec la procedure NONLIN, la table suivante 221 : est necessaire : 222 : TETMAT TABLE utilisee pour definir la variation 223 : des composants du materiau en relation 224 : avec la temperature. Cette table de 225 : dimension egale au nombre de materiaux, 226 : est connectee aux objets modele. 227 : TETMAT.OBJMOD MCHAML sous-type CARACTERISTIQUES cree par 228 : l'operateur MATE pour definir les 229 : proprietes des materiaux associees 230 : au model OBJMOD . Ces composants 231 : peuvent etre des types suivants : 232 : 1) FLOTTANT si le composant est independant 233 : de la temperature et constant dans toute 234 : la structure 235 : 2) MCHAML si le composant est independant 236 : de la temperature mais depend 237 : de la position du point considere 238 : 3) EVOLUTION si le composant varie 239 : en fonction du champs de temperatures 240 : 4) NUAGE si le composant est decrit par 241 : une courbe de type EVOLUTION 242 : dependante du champs de temperatures 243 : 244 : C) En cas d'une pression (ou une force volumique) 245 : agissant dans un voisinage du fond de la fissure 246 : 247 : indice type objet pointe commentaires 248 : 249 : PRESSION CHPOINT/CHARGEMENT Cette carte est requise dans 250 : le cas ou il existe une pression 251 : ou/et une force volumique 252 : s'exerçant au voisinage du fond 253 : de la fissure. Si cette force 254 : varie avec le temps (pseudo 255 : temps ou temps reel), on donne 256 : un objet de type CHARGEMENT. Si 257 : cette force reste constante, il 258 : convient de fournir un objet de 259 : type CHPOINT. 260 : (le logique VRAI suffit si on a 261 : utilise la procedure PASAPAS) 262 : 263 : D) En cas de reprise d'un calcul 264 : 265 : indice type objet pointe commentaires 266 : 267 : REPRIS LOGIQUE Objet LOGIQUE egal a VRAI (ou 268 : FAUX valeur par defaut). Cet option 269 : est utile si on veut reprendre le 270 : calcul de G ou C* a partir d'un nouveau 271 : pas de calcul. Plus exactement qu'une 272 : fois sortie de la procedure, ou peut y 273 : reentrer avec les nouvelles tables 274 : contenant les deplacements et les 275 : contraintes et en invoquant de 276 : nouveau G_THETA avec les memes 277 : operandes que lors du premier appel. 278 : 279 : E) En cas de materiaux composites 280 : indice type objet pointe commentaires 281 : 282 : PARALLELE LOGIQUE VRAI si la fissure est parallele a 283 : l'interface FAUX sinon. Dans ce cas 284 : on precise encore : 285 : 286 : INTERFACE TABLE Objet TABLE stockant toutes les 287 : interfaces (type MAILLAGE) des 288 : materiaux differents. L'indice de 289 : cette table est entier passant de 290 : 1 a N (N : nombre d'interfaces des 291 : materiaux differents. En cas 292 : des materiaux composites, il convient 293 : de construire les tables TAB2 et 294 : INTERFACE comme montre ci-dessous 295 : ____________ ____________ ____________ ___________ 296 : | | | | | 297 : | TAB1.1 | TAB1.2 | TAB1.3 ..|.. TAB1.n | 298 : | | | | | 299 : |____________|____________|____________|___________| 300 : INTERFACE.1 INTERFACE.2 ... INTERFACE.N 301 : 302 : de facon que la i eme interface est 303 : la partie commune des maillages 304 : supportant les objets modeles i et 305 : (i + 1). 306 : 307 : F) : En cas de calcul de l'integrale C* en visco-plasticite 308 : 309 : indice type objet pointe commentaires 310 : 311 : LOI MOT pour preciser la loi de fluage utilisee 312 : dans le calcul. Elle peut etre un des 313 : types suivants (a ecrire en toutes 314 : lettres) : NORTON, BLACKBURN, RCCMR_316, 315 : RCCMR_304, LEMAITRE ou POLYNOMIAL. 316 : DEFINELA TABLE Pour les calculs en viscoplastique, elle 317 : donne les deformations inelastiques en 318 : meme indice d'evolution que les tables 319 : TAB2.DEPLACEMENT ou TAB2.CONTRAINTE 320 : (ex : table RESUDEFI de NONLIN). 321 : DEPL_INI CHPOINT pour donner le champ de deplacements 322 : au debut de la periode de fluage. 323 : CONT_INI MCHAML pour donner le champ de contraintes 324 : au debut de la periode de fluage. 325 : DEFI_INI MCHAML pour donner la deformation inelastique 326 : au debut de la periode de fluage. 327 : TEMP_INI CHPOINT pour donner le champ de temperature 328 : absolute au debut de la periode de fluage. 329 : TEMP0 FLOTTANT (facultatif) pour donner le 330 : temps a partir duquel commence la 331 : periode de fluage. Par defaut on prend 332 : TEMP0 egal a zero. 333 : 334 : G) En cas d'un front de fissure tridimensionnel 335 : 336 : indice type objet pointe commentaires 337 : 338 : AVANCE MAILLAGE Points sur le front de la fissure 339 : qu'on selectione pour obtenir 340 : les valeurs de G ou C*. Par defaut 341 : le calcul sera realise pour tous les 342 : points sur le front de la fissure. 343 : 344 : H) En cas de decouplage des modes mixtes 345 : 346 : indice type objet pointe commentaires 347 : 348 : MODMIXTE LOGIQUE egal a VRAI s'il s'agit d'un 349 : calcul de decouplage des modes, 350 : FAUX (par defaut) si on calcul 351 : autres parametres. 352 : LEVRESUP MAILLAGE Objet MAILLAGE representant la 353 : levre superieur de la fissure 354 : LEVREINF MAILLAGE Objet MAILLAGE representant la 355 : levre inferieur de la fissure 356 : FONDFISS POINT/MAILLAGE Objet POINT (2D) ou MAILLAGE (3D) 357 : representant le fond de la fissure. 358 : 359 : I) En elasto-dynamique 360 : 361 : indice type objet pointe commentaires 362 : 363 : VITESSE TABLE Objet TABLE contenant les VITESSES 364 : (obtenues en sortie de la procedure 365 : DYNAMIC). 366 : 367 : TDYN TABLE Objet TABLE contenant tous les 368 : INSTANTS de sortie 369 : (obtenues en sortie de la procedure 370 : DYNAMIC). 371 : 372 : 373 : En sortie 374 : _________ 375 : 376 : 377 : a) Dans tous les cas de calcul 378 : --------------------------- 379 : 380 : TAB2.G = 1) Pour le taux de restitution d'energie G ou 381 : l'integrale C* habituelle, TAB2.G est, en 2D, une 382 : table si le calcul est effectue pas a pas, flottant 383 : si en un seul pas. Dans le premier cas, G est en meme 384 : indice d'evolution du parametre de temps que celle 385 : des tables TAB2.DEPLACEMENT ou TAB2.CONTRAINTE 386 : (ou TAB2.VARINTERNE en elasto ou visco-plasticite). 387 : En 3D, si le calcul est realise pas a pas TAB2.G 388 : est indicee par deux parametres dont le premier est 389 : le facteur d'evolution de temps et le deuxieme les 390 : points sur le front de la fissure. Pour un calcul 391 : realise en un seul pas TAB2.G a une seule indice 392 : representant les points sur le front de la fissure. 393 : Exemple : la valeur de G ou C* est 394 : en 2D pour un calcul realise pas a pas a l'instant 395 : T1, (TAB2.'G'.T1) 396 : en 2D pour un calcul en un seul pas, (TAB2.'G') 397 : en 3D au point P1 pour un calcul realise pas a pas a 398 : l'instant T1, (TAB2.'G'.T1.P1) 399 : en 3D au point P1 pour un calcul realise en un seul 400 : pas, (TAB2.'G'.P1) 401 : 2) En cas de decouplage des modes mixtes (separation 402 : des facteurs K1, K2 et K3), TAB2.G est, en 2D, une 403 : table indicee par les mots 'I' et 'II' representant 404 : deux flottants associes a K1 et K2, respectivement. 405 : Si le calcul est realise pas a pas, TAB2.G.'I' et 406 : TAB2.G.'II' sont deux tables, en meme indice 407 : d'evolution du parametre de temps que celle des 408 : tables TAB2.DEPLACEMENT ou TAB2.CONTRAINTE (ou 409 : TAB2.VARINTERNE). En 3D, si le calcul est realise 410 : pas a pas, TAB2.G est indicee par trois parametres 411 : dont le premier est le mot 'I', 'II' ou 'III' 412 : representant des valeurs associees a K1, K2 ou K3, 413 : la deuxieme indice est le facteur d'evolution de temps 414 : representant les instants auxquels on a realise le 415 : calcul et la troisieme le point representant les 416 : noeuds sur le front de la fissure. Pour les calcul 417 : realise en un seul pas, TAB2.G est indicee par 418 : deux parametres dont le premier est le mot 'I', 'II' 419 : ou 'III' et le deuxieme les noeuds sur le front de la 420 : fissure. 421 : Exemple : le facteur d'intensite de contrainte en 422 : mode MI (MI est un objet de type mot valant 'I', 'II' 423 : ou 'III') est Ki = (Gi * C)**0.5 avec i = 1, 2, 3, 424 : C une constante dependant du module d'Young et du 425 : coefficient de Poisson et Gi un flottant egale a 426 : en 2D pour un calcul realise pas a pas a l'instant 427 : T1, (TAB2.'G'.MI.T1) 428 : en 2D pour un calcul en un seul pas, (TAB2.MI.'G') 429 : en 3D au point P1 pour un calcul realise pas a pas a 430 : l'instant T1, (TAB2.'G'.MI.T1.P1) 431 : en 3D au point P1 pour un calcul realise en un seul 432 : pas, (TAB2.'G'.MI.P1) 433 : REMARQUE : La constante materielle C est sauvee 434 : dans l'objet FLOTTANT TAB1.C_MATE. Pour 435 : une fissure dans l'interface de 436 : bimetallique, elle est une fonction des 437 : modules d'Young et de coefficients de 438 : Poisson des materiaux. 439 : Les signes pour les FIC K1 et K2 sont 440 : stockees dans les objets TAB1.'SIGNE_K1' 441 : et TAB1.'SIGNE_K2', egale a 1 s'ils sont 442 : positifs, -1 s'ils sont negatifs. 443 : 444 : b) En cas de calcul effectue pas a pas 445 : ----------------------------------- 446 : 447 : TAB2.EVOLG = 1) En cas de calcul du taux de restitution d'energie 448 : G ou de l'integrale C* habituelle d'un probleme 449 : plan, TAB2.EVOLG est un objet de type EVOLUTION 450 : donnant la valeur de G ou C* en fonction du temps 451 : en elasto ,elasto-dynamique ou visco-plasticite. 452 : Pour un front de fissure tridimensionnel EVOLG est 453 : une table indicee par les points donnant les evolutions 454 : de G ou C* pour chaque point en fonction du temps. 455 : Exemple : En 2D, on peut tracer l'evolution de 456 : G ou C* par : DESS (TAB2.'EVOLG'); 457 : En 3D, on peut tracer l'evolution de G ou C* 458 : au point P1 en fonction du temps par : 459 : DESS (TAB2.'EVOLG'.P1); 460 : 2) En cas de decouplage des modes mixtes (separation 461 : des facteurs K1, K2 et K3), TAB2.EVOLG est, en 462 : 2D, une table indicee par les mots 'I' et 'II' 463 : representant deux evolutions de la valeur de 464 : Gi (i = 1, 2) en fonction du temps. En 3D 465 : TAB2.EVOLG est indicee par deux parametres 466 : dont le premier est le mot 'I', 'II' ou 'III' 467 : representant des valeurs Gi associees a K1, K2 ou 468 : K3, la deuxieme indice est le point representant 469 : les noeuds sur le front de la fissure. 470 : Exemple : En 2D, on peut tracer l'evolution de 471 : mode MI (MI est un objet de type mot valant 'I', 472 : 'II') par : DESS (TAB2.'EVOLG'.MI); 473 : En 3D, on peut tracer l'evolution de mode MI 474 : (MI est un objet de type mot valant 'I', 'II', 475 : ou 'III') au point P1 en fonction du temps par : 476 : DESS (TAB2.'EVOLG'.MI.P1). 477 : 478 : 479 : TAB2.'CRITERE_DECHARGE' = En cas de calcul elasto-plastique 480 : isotrope ou cinematique, eventuellement thermique, on 481 : calcul un critere de decharge des contraintes defini par 482 : ( si, F = courbe de traction ): crit = F(EPSeq)/ SIGeq. 483 : crit = 1 si non-decharge et crit > 1 si decharge. 484 : SUPTAB.'CRITERE_DECHARGE' est une table indicee par les 485 : temps de calcul. 486 : 487 : c) En cas de calcul elasto-dynamique : 488 : ----------------------------------- 489 : 490 : TAB2.'G' = Table contenant les valeurs de G indicee par les 491 : instants de calculs. 492 : 493 : Remarque 494 : ________ 495 : 496 : La table TAB2 contient aussi d'autres objets servant aux 497 : reprises. C'est cette table qu'il convient de sauver en vue 498 : d'une reprise ulterieure du calcul, ainsi que les objets 499 : GEO1 TAB1 et MAT1. 500 : 501 :
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