Test name
plas4
Calculation type
MECHANICS PLASTICITY 3D
Finite element type
CUB8
Topic
A Cubical solid, subjected to tensile test.
The structure is a cubical-Solid composed by two element. It is subjected to a tensile test.
For this test, The Y and Z displacement values are fixed at zero value and the X displacement value is imposed on the
tips : SU1 and SU2 surfaces.
Goal
Find the computed stress Smxx, Smyy and Smzz at 4 time steps (T1, T2, T3 and T4) on the first Gaussian point
of the first cubical element. These CASTEM computed values are compared to the theorical values.
Reference CASTEM
Test NAFEMS : Analytical-Solution : MP4 Modélisation des structures élastiques dans CASTEM 2000.
Version
97' customer version
Model description
Test plas4 Results
RESULTS
CASTEM FIGURES
* Test Plas4.dgibi: Jeux de données * * --------------------------------- * * * GRAPH='N'; SAUT PAGE; ******************************************************* * CUBE EN TRACTION UNIAXIALE * * TEST ELEMENTAIRE DU GROUPE DE TRAVAIL * 'STATIQUE NON LINEAIRE' COMMISSION VPCS * * LE CALCUL MARCHE ET DONNE EXACTEMENT LES * RESULTATS THEORIQUES LE 05/05/90 * * Un cube constitué de 2 éléments CUB8 est soumis à * une traction uniaxiale (blocages des déplacements * suivant Y et Z et déplacement imposé suivant X * aux deux extrémités (surfaces SU1 et SU2)) * * Les contraintes obtenues sont comparées aux * résultats théoriques et donnent les résultats * précisés plus bas. * ******************************************************* * SAUT PAGE; TITRE 'CUBE EN TRACTION UNIAXIALE'; OPTION DIME 3 ECHO 0; TEMPS ; DENS 1; *------------------------------------------------------ ***** DEFINITION DE LA GEOMETRIE *------------------------------------------------------ A = 1.; A1 = -1.; A2 = .5; B = 1.; C = 1.; P1 = A 0 0; Q1 = A2 0 0; R1 = 0 0 0; P2 = A B 0; Q2 = A2 B 0; R2 = 0 B 0; P3 = A B C; Q3 = A2 B C; R3 = 0 B C; P4 = A 0 C; Q4 = A2 0 C; R4 = 0 0 C; TR = A1 0 0; OPTION ELEM SEG2; LI1 = P1 DROIT 1 P2; LI2 = P2 DROIT 1 P3; LI3 = P3 DROIT 1 P4; LI4 = P4 DROIT 1 P1; CO1 = LI1 ET LI2 ET LI3 ET LI4; LJ1 = Q1 DROIT 1 Q2; LJ2 = Q2 DROIT 1 Q3; LJ3 = Q3 DROIT 1 Q4; LJ4 = Q4 DROIT 1 Q1; CO2 = LJ1 ET LJ2 ET LJ3 ET LJ4; LK1 = R1 DROIT 1 R2; LK2 = R2 DROIT 1 R3; LK3 = R3 DROIT 1 R4; LK4 = R4 DROIT 1 R1; CO3 = LK1 ET LK2 ET LK3 ET LK4; OPTION ELEM QUA4; SU1 = SURFACE CO1 PLANE; SU2 = SURFACE CO2 PLANE; SU3 = SURFACE CO3 PLANE; OPTION ELEM CUB8; VOL1 = SU1 VOLU 1 SU2; VOL2 = SU2 VOLU 1 SU3; VOL = VOL1 ET VOL2; ELIM .001 VOL; *------------------------------------------------------ ***** TRACE *------------------------------------------------------ OEIL = (30 20 20); SI(NEG GRAPH 'N'); TRAC OEIL VOL; FINSI; *------------------------------------------------------ ***** CONDITIONS AUX LIMITES *------------------------------------------------------ CL1 = BLOQUE SU3 UX; CL2 = BLOQUE VOL UY UZ; CL3 = BLOQUE SU2 UX; CL4 = BLOQ SU1 UX; CL = CL1 ET CL2 ET CL3 ET CL4; *------------------------------------------------------ * VALEURS IMPOSEES DES DEPLACEMENTS *------------------------------------------------------ EPS0 = .25E-4; COEF1 = A * EPS0 * .5; COEF2 = A * EPS0; D1 = DEPI CL3 COEF1; D2 = DEPI CL4 COEF2; DEP = D1 ET D2; *------------------------------------------------------ ***** CALCUL MODELE CARACTERISTIQUES *------------------------------------------------------ MO=MODL VOL MECANIQUE ELASTIQUE PLASTIQUE PARFAIT CUB8; MAT1 = MATR MO YOUN 2.5E11 SIGY 5.0E6 NU .25; *------------------------------------------------------ ***** CHAMPS RELATIFS A L'OPERATEUR NONLIN *------------------------------------------------------ LP1 = PROG 0. 1. 2. 3. 4.; LP2 = PROG 0. 1. 2. 1. 0.; EV = EVOL MANU T LP1 F(T) LP2; CHA1 = CHAR DIMP DEP EV; LIS1 = PROG 1. 2. 3. 4.; *------------------------------------------------------ ***** CALCUL NON LINEAIRE *------------------------------------------------------ TAB1 = TABLE; TAB1.'CARACTERISTIQUES' = MAT1; TAB1.'CHARGEMENT' = CHA1; TAB1.'MODELE' = MO; TAB1.'TEMPS_CALCULES' = LIS1; TAB1.'BLOCAGES_MECANIQUES' = CL; PASAPAS TAB1; *------------------------------------------------------ ***** EXTRACTION DES RESULTATS *------------------------------------------------------ SI1 = TAB1.CONTRAINTES.1; SI2 = TAB1.CONTRAINTES.2; SI3 = TAB1.CONTRAINTES.3; SI4 = TAB1.CONTRAINTES.4; SXX1 = EXTR SI1 SMXX 1 1 1; SYY1 = EXTR SI1 SMYY 1 1 1; SZZ1 = EXTR SI1 SMZZ 1 1 1; SXX2 = EXTR SI2 SMXX 1 1 1; SYY2 = EXTR SI2 SMYY 1 1 1; SZZ2 = EXTR SI2 SMZZ 1 1 1; SXX3 = EXTR SI3 SMXX 1 1 1; SYY3 = EXTR SI3 SMYY 1 1 1; SZZ3 = EXTR SI3 SMZZ 1 1 1; SXX4 = EXTR SI4 SMXX 1 1 1; SYY4 = EXTR SI4 SMYY 1 1 1; SZZ4 = EXTR SI4 SMZZ 1 1 1; *------------------------------------------------------ ***** AFFICHAGE DES RESULTATS *------------------------------------------------------ SAUT PAGE; *////////// PARAMETRE D'EVOLUTION T : 1 //////////'; *------------------------------------------------------ MESS ' T = 1 '; MESS ' RESULTATS THEORIQUES : SIGMAXX = 7.5 E 6' ; MESS ' SIGMAYY = 2.5 E 6' ; MESS ' SIGMAZZ = 2.5 E 6' ; MESS ' ' ; MESS ' RESULTATS CALCULES : SIGMAXX = 'SXX1 ; MESS ' SIGMAYY = 'SYY1 ; MESS ' SIGMAZZ = 'SZZ1 ; SAUT 1 LIGNE ; * *////////// PARAMETRE D'EVOLUTION T : 2 //////////'; *------------------------------------------------------ MESS ' T = 2 '; MESS ' RESULTATS THEORIQUES : SIGMAXX = 11.66 E 6' ; MESS ' SIGMAYY = 6.66 E 6' ; MESS ' SIGMAZZ = 6.66 E 6' ; MESS ' ' ; MESS ' RESULTATS CALCULES : SIGMAXX = 'SXX2 ; MESS ' SIGMAYY = 'SYY2 ; MESS ' SIGMAZZ = 'SZZ2 ; SAUT 1 LIGNE ; * *////////// PARAMETRE D'EVOLUTION T : 3 //////////'; *------------------------------------------------------ MESS ' T = 3 ' ; MESS ' RESULTATS THEORIQUES : SIGMAXX = 4.16 E 6' ; MESS ' SIGMAYY = 4.16 E 6' ; MESS ' SIGMAZZ = 4.16 E 6' ; MESS ' ' ; MESS ' RESULTATS CALCULES : SIGMAXX = 'SXX3 ; MESS ' SIGMAYY = 'SYY3 ; MESS ' SIGMAZZ = 'SZZ3 ; SAUT 1 LIGNE ; * *////////// PARAMETRE D'EVOLUTION T : 4 //////////'; *------------------------------------------------------ MESS ' T = 4 ' ; MESS ' RESULTATS THEORIQUES : SIGMAXX = -3.33 E 6' ; MESS ' SIGMAYY = 1.66 E 6' ; MESS ' SIGMAZZ = 1.66 E 6' ; MESS ' ' ; MESS ' RESULTATS CALCULES : SIGMAXX = 'SXX4 ; MESS ' SIGMAYY = 'SYY4 ; MESS ' SIGMAZZ = 'SZZ4 ; MESS ' ' ; TEMPS ; * CODE DE FONCTIONNEMENT SREF=1.66E6;RESI=ABS((SYY4-SREF)/SREF); SI(RESI <EG 5E-2); ERRE 0; SINO; ERRE 5; FINSI; FIN;