Test name
guionnet_tra
Calculation type
ISOTROPIC VISCOPLASTIC MECHANICS
Finite element type
CUB8
Topic
Guionnet model
The structure is a square plate embedded at the
lower surface and at the upper surface. It is
subjected to imposed displacements at the upper
surface: the tensile strength. The plate follows a
viscoplastic law according the Guionnet's model.
Goal
Test the Guionnet model for solid structures.
Version
97' customer version
Model description
Test guionnet_tra Results
CASTEM FIGURES
* Test Guionnet_tra.dgibi: Jeux de données *
* ---------------------------------------- *
* *
**************************************************
* *
* TEST DE VALIDATION D'UNE LOI DE COMPORTEMENT *
* -------------------------------------------- *
* DE MATERIAU *
* ----------- *
* *
* LOI DE COMPORTEMENT VISCOPLASTIQUE DE : *
* GUIONNET *
* *
* COMPARAISON DE CALCULS SUR DES ELEMENTS: *
* - COQUE EPAISSE ( MFR=5 ) *
* - MASSIF 3D ( MFR=1 ) *
* *
* STRUCTURE : UNE PLAQUE CARREE *
* - COTE : 1. M *
* - EPAISSEUR : 0.01 M *
* *
* CHARGEMENT : DEPLACEMENTS IMPOSES *
* ESSAI DE TRACTION *
* *
**************************************************
opti echo 0 dime 3 elem cub8 ;
*
* Maillage
*
l1 = 1. ;
l2 = 1. ;
ep0 = .01 ;
p1 = 0. 0. 0. ;
p2 = ep0 0. 0. ;
p3 = ep0 l2 0. ;
p4 = 0. l2 0. ;
p10 = 0. 0. l1 ;
p20 = ep0 0. l1 ;
p30 = ep0 l2 l1 ;
p40 = 0. l2 l1 ;
li1 = d p1 1 p2 ;
li2 = d p2 1 p3 ;
li3 = d p3 1 p4 ;
li4 = d p4 1 p1 ;
li10 = d p10 1 p20 ;
li20 = d p20 1 p30 ;
li30 = d p30 1 p40 ;
li40 = d p40 1 p10 ;
sur1 = 'DALL' li1 li2 li3 li4 ;
sur10 = 'DALL' li10 li20 li30 li40 ;
mail1 = sur1 'VOLU' 1 sur10 ;
*
* Modele
*
youn0 = 2.1E11 ;
nu0 = .3 ;
mod0 = 'MODE' mail1 'MECANIQUE' 'ELASTIQUE' 'ISOTROPE'
'VISCOPLASTIQUE' 'GUIONNET' ;
mat0 = matr mod0 'YOUN' 192500. 'NU ' 0.3 'N ' 24
'K ' 200. 'CK ' 0. 'R0 ' 25.
'CD ' 0. 'M ' 0.8 'A ' 24000.
'A1 ' 3.3E5 'C ' 180. 'C1 ' 40.
'G ' 0. 'R ' 0. 'NN ' 0.005
'C2 ' 40. 'Q ' 1.466 'G1 ' 0. 'R1 ' 0.
'BETA' 1.1 'C0 ' 180. 'P1M0' 0.00333 ;
*
* Conditions aux limites
*
cl1 = 'BLOQ' sur1 'UZ' ;
cl2 = 'BLOQ' ( li1 'ET' li10 ) 'UY' ;
cl3 = 'BLOQ' ( li2 'ET' li20 ) 'UX' ;
cl4 = 'BLOQ' sur10 'UZ' ;
cl0 = cl1 'ET' cl2 'ET' cl3 'ET' cl4 ;
*
* Chargement
*
depmax = .1 ;
dep0 = 'DEPI' cl4 depmax ;
ev0 = 'EVOL' 'MANU' temps ( 'PROG' 0. 1000. )
y ( 'PROG' 0. 1. ) ;
cha0 = 'CHAR' 'MECA' dep0 ev0 ;
*
dt0 = 10. ;
tfin0 = 100. ;
pro0 = 'PROG' 0. 'PAS' dt0 tfin0 ;
*
* Appel à PASAPAS
*
ta1 = 'TABLE' ;
ta1 .'MODELE' = mod0 ;
ta1 .'CARACTERISTIQUES' = mat0 ;
ta1 .'CHARGEMENT' = cha0 ;
ta1 .'BLOCAGES_MECANIQUES' = cl0 ;
ta1 .'TEMPS_CALCULES' = pro0 ;
*
PASAPAS ta1 ;
*
* Post traitement
*
dim0 = 'DIME' ta1 .'TEMPS' ;
*
* Résultats calculés
*
reac0 = ta1 .'REACTIONS'.( dim0 - 1 ) ;
depl0 = ta1 .'DEPLACEMENTS'.( dim0 - 1 ) ;
temp0 = ta1 .'TEMPS'.( dim0 - 1 ) ;
sigm0 = ta1 .'CONTRAINTES'.(dim0 - 1 ) ;
eps0 = 'EPSI' mod0 depl0 ;
*
defo0 = 'DEFO' mail1 depl0 0. ;
defo1 = 'DEFO' mail1 depl0 10. 'ROUG' ;
*titr ' deformee finale' ;
*trace ( defo0 'ET' defo1 ) ;
*
sigm0 = 'CHAN' 'CHPO' sigm0 mod0 ;
*titr ' Contraintes suivant X' ;
*trace ( 'EXCO' sigm0 'SMXX' ) mail1 ;
*titr ' Contraintes suivant Y' ;
*trace ( 'EXCO' sigm0 'SMYY' ) mail1 ;
*titr ' Contraintes suivant Z' ;
*trace ( 'EXCO' sigm0 'SMZZ' ) mail1 ;
*titr ' Contraintes d cisaillement suivant YZ' ;
*trace ( 'EXCO' sigm0 'SMYZ' ) mail1 ;
reac0 = 'REDU' reac0 sur10 ;
reac0 = 'EXCO' reac0 'FZ' 'SCAL' ;
chp1 = 'MANU' 'CHPO' sur10 1 'SCAL' 1. ;
reac1 = 'XTY' reac0 chp1 ( 'MOTS' 'SCAL' )
( 'MOTS' 'SCAL' ) ;
*
opti echo 0 dime 3 elem qua8 ;
*
* Maillage
*
p1 = 0. 0. 0. ;
p4 = 0. l2 0. ;
p10 = 0. 0. l1 ;
p40 = 0. l2 l1 ;
li1 = d p1 1 p4 ;
li2 = d p4 1 p40 ;
li3 = d p40 1 p10 ;
li4 = d p10 1 p1 ;
mail1 = 'DALL' li1 li2 li3 li4 ;
*titr ' Maillage' ;
*trace mail1 ;
*
* Modele
*
mod0 = 'MODE' mail1 'MECANIQUE' 'ELASTIQUE' 'ISOTROPE'
'VISCOPLASTIQUE' 'GUIONNET' 'COQ8' ;
mat0 = matr mod0 'YOUN' 192500. 'NU ' 0.3
'N ' 24 'K ' 200. 'CK ' 0. 'A ' 24000.
'R0 ' 25. 'CD ' 0. 'M ' 0.8
'A1 ' 3.3E5 'C ' 180. 'C1 ' 40. 'G ' 0.
'R ' 0. 'NN ' 0.005 'C2 ' 40.
'Q ' 1.466 'G1 ' 0. 'R1 ' 0. 'BETA' 1.1
'C0 ' 180. 'P1M0' 0.00333 ;
car0 = 'CARA' mod0 'EPAI' ep0 ;
*
* Conditions aux limites
*
cl1 = 'BLOQ' li1 'UZ' ;
cl2 = 'BLOQ' li4 'UY' ;
cl3 = 'BLOQ' mail1 'UX' ;
cl4 = 'BLOQ' li3 'UZ' ;
cl0 = cl1 'ET' cl2 'ET' cl3 'ET' cl4 ;
*
* Chargement
*
dep0 = 'DEPI' cl4 depmax ;
ev0 = 'EVOL' 'MANU' temps ( 'PROG' 0. 1000. )
y ( 'PROG' 0. 1. ) ;
cha0 = 'CHAR' 'DIMP' dep0 ev0 ;
*
* Appel à PASAPAS
*
ta1 = 'TABLE' ;
ta1 .'MODELE' = mod0 ;
ta1 .'CARACTERISTIQUES' = mat0 'ET' car0 ;
ta1 .'CHARGEMENT' = cha0 ;
ta1 .'BLOCAGES_MECANIQUES' = cl0 ;
ta1 .'TEMPS_CALCULES' = pro0 ;
*
PASAPAS ta1 ;
*
* Post traitement
*
dim0 = 'DIME' ta1 .'TEMPS' ;
*
* Résultats calculés
*
reac0 = ta1 .'REACTIONS'.( dim0 - 1 ) ;
depl0 = ta1 .'DEPLACEMENTS'.( dim0 - 1 ) ;
temp0 = ta1 .'TEMPS'.( dim0 - 1 ) ;
sigm0 = ta1 .'CONTRAINTES'.( dim0 - 1 ) ;
eps0 = 'EPSI' mod0 depl0 car0 ;
*
defo0 = 'DEFO' mail1 depl0 0. ;
defo1 = 'DEFO' mail1 depl0 10. 'ROUG' ;
*titr ' deformee finale' ;
*trace ( defo0 'ET' defo1 ) ;
*
sigm0 = 'CHAN' 'CHPO' sigm0 mod0 ;
*titr ' Contraintes suivant Y' ;
*trace ( 'EXCO' sigm0 'SMSS' ) mail1 ;
*titr ' Contraintes suivant Z' ;
*trace ( 'EXCO' sigm0 'SMTT' ) mail1 ;
*titr ' Contraintes d cisaillement suivant YZ' ;
*trace ( 'EXCO' sigm0 'SMST' ) mail1 ;
reac0 = 'REDU' reac0 li3 ;
reac0 = 'EXCO' reac0 'FZ' 'SCAL' ;
chp1 = 'MANU' 'CHPO' li3 1 'SCAL' 1. ;
reac2 = 'XTY' reac0 chp1 ( 'MOTS' 'SCAL' )
( 'MOTS' 'SCAL' ) ;
*
'MESS' ' Réaction au sommet de la structure
, calcul massif ='
reac1 ;
'MESS' ' Réaction au sommet de la structure
, calcul coque épaisse ='
reac2 ;
'SI' ( reac1 '>' 0. ) ;
err1 = ( 'ABS' ( reac1 -reac2 ) ) / reac1 ;
err1 = err1 * 100. ;
'SINON' ;
err1 = 0. ;
'FINSI' ;
'MESS' ' Erreur obtenue en % =' err1 ;
*
'SI' ( err1 '>' 0.03 ) ;
'ERRE' 5 ;
'SINON' ;
'ERRE' 0 ;
'FINSI' ;
*
'FIN' ;
Test guionnet_tra Comments
MOD0 = MODE MAIL1 MECANIQUE ELASTIQUE ISOTROPE
VISCOPLASTIQUE GUIONNET ;
MAT0 = MATE MOD0 'YOUN' 192500. 'NU ' 0.3
'N ' 24 'K ' 200 'CK ' 0.
'R0 ' 25. 'CD ' 0. 'M ' 0.8
'A ' 24000. 'A1 ' 3.3E5 'C ' 180.
'C1 ' 40. 'G ' 0. 'R ' 0.
'NN ' 0.005 'C2 ' 40. 'Q ' 1.466
'G1 ' 0. 'R1 ' 0. 'BETA' 1.1
'C0 ' 180. 'P1M0' 0.00333 ;
The equations for the Guionnet model are as follows:
The parameter values for the steel 316L at 600°C
are given for information only. The data to be
input are the following:
For further details, refer to the CEA -N-2612 note.