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Test pore2 Description sheet

Test name
pore2

Calculation type
ELASTOPLASTIC MECHANICS - DRUCKER-PRAGER MODEL IN POROSITY - MODE AXIS
Finite element type
QUAP

Topic
Porous thick cylinder with thermal effects

The structure is an elastoplastic thick cylinder. It follows the Von-Mises model with associated yield. We release the stress within the hole, and we set a temperature yield.

Goal
Calculate the convergence of the hole and the stress along the circumference

Reference
Benchmark INTERCLAY 1.4 Basic Model

Version
97' customer version

Model description

Test pore2 Results

CASTEM FIGURES

*           Test Pore2.dgibi: Jeux de données         *
*           ---------------------------------         *
*                                                     *
complet = faux;
*
*************************************************
*  pour calcul complet mettre complet à : vrai;
***************************************************
*******************************************************            
*                                                     *            
*  TEST PORE2                                         *
*                                                     *            
*  CYLINDRE EPAIS EN MILIEU POREUX                    *
*  AVEC EFFETS THERMIQUES                             *
*                                                     *            
*  REFERENCE : Benchmark INTERCLAY 1.4  Basic Model   *
*                                                     *            
*      Le milieu est elastoplastique,                 *
*      modele Von-Mises associe                       *
*                                                     *
*      On decharge la contrainte a l'interieur du     *
*      trou puis on impose un champ de temperature    *
*                                                     *
*      On compare avec les valeurs de reference       *
*      obtenues aussi par CASTEM2000 et en accord     *
*      avec les resultats INTERCLAY                   *
*                                                     *            
*******************************************************            
*                                                                               
OPTI ECHO 0;
TITRE   ' TEST PORE2  ' ;
GRAPH = 'N';                                                                    
OPTIO DIME 2 MODEL AXIS   ELEM QUA8  ;
*                                                                               
*=====================================================*            
*             geometrie : maillage                    *            
*=====================================================*            
*                                                                               
* Dimension en metres                                                           
*                                                                               
DENS 0.5;                                                                       
P1 = 2.5 0. ; P2 = 25. 0. ; Q1 = 2.5 0.5 ;Q2 = 25. 0.5;                        
PP1 = 5 0. ; QQ1 = 5 0.5 ;                                                      
LI1 = P1 D  P2 'DINI' 0.25 'DFIN' 2.5 ;
LI2 =  P2 D Q2 ;
LI3  = INVE ( Q1 D Q2 'DINI' 0.25 'DFIN' 2.5 );
LI4  = Q1 D P1 ;
LI  = LI1  ET LI2  ET LI3  ET LI4  ;
CADRE = DALLER LI1  LI2  LI3  LI4  PLAN ;
SI (NEG GRAPH 'N');                                                             
   TRAC CADRE ;
FINSI;                                                                          
*                                                                               
*=====================================================*            
*      modele - materiau - caracteristiques en Pa     *
*                 conditions aux limites              *            
*=====================================================*            
*                                                                               
 MO=MODL CADRE POREUX ELASTIQUE PLASTIQUE
                     DRUCKER_PRAGER ;
*
 MAT=MATR MO YOUNG 200.13E6 NU 0.25 MOB  7500E6 COB 1.
 PERM 4.E-12   VISCO 4.
 ALPH (5.E-5 / 3. )  KF 3000E6   RHOF 0.
 ALPF 40E-5 ALPM (19.E-5 / 3.)  RHO 0.
 ALFA 0.         BETA 0.57735027 K 1.E6
 GAMM 0.         DELT 0.57735027
 ETA  0.         MU   0.57735027 KL 1.E6 H 0. ;
*
*  on bloque les faces superieure et inferieure
*
BL1=BLOQ UZ  LI1 ;                                                              
BL2=BLOQ UZ  LI3 ;                                                              
*
BL = BL1 ET BL2 ;
*                                                                               
*=====================================================*            
*         1-ere etape  : chargement mecanique         *
*   Initialisation de la table pour appel a PASAPAS   *
*=====================================================*            
*                                                                               
*   contraintes initiales
*
ZOZO = MANU CHML MO    SMRZ 0.
   SMRR -5.E6 SMTT -5.E6 SMZZ -5.E6 PRES 2.5E6
   TYPE CONTRAINTES  STRESSES ;
FF = BSIGMA MO ZOZO;
EVT1= EVOL MANU 'TEMPS' (PROG 0       14 )
                'CHARGE' (PROG 1     1 );
 CHA1 = CHAR 'MECA' FF  EVT1 ;
*
*    pression
*
FPI2 = PRESS MASS MO -1.E6   LI4 ;
EVT2= EVOL MANU 'TEMPS' (PROG 0 PAS 1 14 )
                'CHARGE' (PROG 0 PAS 0.25 3.5) ;
CHA2 = CHAR 'MECA' FPI2 EVT2 ;
CHATT = CHA1 ET CHA2 ;
*
TAB1 = TABLE;
TAB1 . 'CONTRAINTES' = TABLE;
TAB1 . 'DEPLACEMENTS' = TABLE;
TAB1.'CONTRAINTES' . 0 = ZOZO;
TAB1.'DEPLACEMENTS' . 0 = MANU CHPO CADRE  1 P 2.5E6 ;
TAB1.'TEMPS_CALCULES' = PROG 0 6  10 14;
TAB1.'MODELE' = MO;
TAB1.'CARACTERISTIQUES' = MAT;
TAB1.'BLOCAGES_MECANIQUES' = BL;
TAB1.'CHARGEMENT' = CHATT;
TAB1.'PRECISION'=5.E-7;
*
PASAPAS TAB1 ;
*
*=====================================================*            
*            2-eme etape  : temperature               *
*   Initialisation de la table pour appel a PASAPAS   *
*=====================================================*            
*
TAB2 = TABLE;
TAB2 . 'VARIABLES_INTERNES' = TABLE;
TAB2 . 'DEPLACEMENTS' = TABLE;
TAB2 . 'CONTRAINTES' = TABLE;
SS0 = PECHE TAB1 CONTRAINTES ;
TAB2.'CONTRAINTES' . 0 = SS0;
TAB2.'PRECISION'=5.E-7;
TAB2.'VARIABLES_INTERNES' . 0 = 
PECHE TAB1 VARIABLES_INTERNES ;
TAB2.'DEPLACEMENTS' . 0 = PECHE TAB1 DEPLACEMENTS  ;
*
FF = BSIGMA MO SS0 ;
EVT1= EVOL MANU 'TEMPS'  (PROG 0     100)
                'CHARGE' (PROG 1     1 );
CHA1 = CHAR 'MECA' FF EVT1 ;
*
LEFAC = 1. / ( LOG ( 2.5/25.) ) ;
RAD   = COOR 1 CADRE ;
DT  = NOMC (  LEFAC * ( LOG (RAD / 25. ) ) ) T ;
*
 TABTER = TABLE ;TEMP = TABLE;
 TEMP . 0 = 0.;
 TEMP . 1 = 100.;
 TABTER . 0 = MANU CHPO CADRE 1 T 0. ;
 TABTER . 1 = (DT * 100.)  ;
 CHA2 = CHAR 'T' TEMP TABTER;
*
CHATT = CHA1 ET CHA2;
*
si complet;
tfin = 70.;
sinon;
tfin = 15.;
finsi;
TAB2.'TEMPS_CALCULES' = PROG 0  PAS 5.  tfin; ;
TAB2.'MODELE' = MO;
TAB2.'CARACTERISTIQUES' = MAT;
TAB2.'BLOCAGES_MECANIQUES' = BL;
TAB2.'CHARGEMENT' = CHATT;
*
PASAPAS TAB2 ;
*                                                                               
*=====================================================*            
*              affichage des resultats                *            
*=====================================================*            
*                                                                               
MESS ' RESULTATS TEST PORE2 ';
MESS ' -------------------- ';                                                  
SAUT 2 LIGN;                                                                    
MESS 
'   On cherche les contraintes et la pression ';
MESS 
'   Elles sont comparees a des valeurs de reference ';
SAUT 1 LIGN;                                                                    
SAUT 1 LIGN;                                                                    
*                                                                               
*----------- r{sultats --------------------------------      
*                                                                               
*    DISTRIBUTION DES CONTRAINTES ET PRESSION
*    POUR T = 70.
*
si complet;
TT = 70. ;
sinon;
TT = 15.;
finsi;
SIGAA = PECHE TAB2 CONTRAINTES  TT;
SIGAB = CHAN 'CHPO' MO SIGAA ;
SIGARR= EVOL CHPO  SIGAB SMRR LI1 ;
SIGATT= EVOL CHPO  SIGAB SMTT LI1 ;
LAPP =  EVOL CHPO  SIGAB PRES LI1 ;
SI (NEG GRAPH 'N');                                                             
   DESS SIGARR ; DESS SIGATT ; DESS LAPP ;
FINSI;                                                                          
EVSIGAR = EXTR SIGARR ORDO 1;
EVSIGAT = EXTR SIGATT ORDO 1;
EVPP    = EXTR LAPP   ORDO 1;
*
*   VALEURS DE REFERENCE  calculees a la date du 1/2/93
*
si complet;
*  CONTRAINTE RADIALE
SOLRR = PROG
 -1.59459E+06 -1.56051E+06 -1.78383E+06 -1.76850E+06 
 -1.96931E+06 -1.97473E+06 -2.15711E+06 -2.17942E+06 
 -2.34668E+06 -2.38270E+06 -2.53753E+06 -2.58467E+06 
 -2.72927E+06 -2.78543E+06 -2.92159E+06 -2.98507E+06 
 -3.11427E+06 -3.18371E+06 -3.30718E+06 -3.38150E+06
 -3.50030E+06 -3.57863E+06 -3.69361E+06 -3.77540E+06 
 -3.88744E+06;
SOLRR = SOLRR ET (PROG
 -3.97178E+06 -4.08114E+06 -4.16891E+06 -4.29345E+06 
 -4.34768E+06 -4.48547E+06 -4.54414E+06 -4.62704E+06 
 -4.68421E+06 -4.74775E+06 -4.79065E+06 -4.83863E+06 
 -4.86963E+06 -4.90481E+06 -4.92612E+06 -4.95084E+06 
 -4.96421E+06 -4.98036E+06 -4.98723E+06 -4.99637E+06
 -4.99792E+06 -5.00142E+06 );
*
*  CONTRAINTE TANGENTIELLE
SOLTT = PROG
 -3.59051E+06 -3.55538E+06 -3.77813E+06 -3.76143E+06
 -3.96142E+06 -3.96508E+06 -4.14632E+06 -4.16639E+06 
 -4.33216E+06 -4.36546E+06 -4.51847E+06 -4.56247E+06 
 -4.70501E+06 -4.75775E+06 -4.89181E+06 -4.95180E+06 
 -5.07914E+06 -5.14532E+06 -5.26743E+06 -5.33906E+06
 -5.45722E+06 -5.53370E+06 -5.64905E+06 -5.72971E+06 
 -5.84300E+06;
SOLTT = SOLTT ET ( PROG
 -5.92761E+06 -6.03950E+06 -6.12667E+06 -6.24105E+06 
 -6.30245E+06 -6.28413E+06 -6.13481E+06 -6.01293E+06 
 -5.89978E+06 -5.80418E+06 -5.70545E+06 -5.62098E+06 
 -5.53670E+06 -5.46384E+06 -5.39075E+06 -5.32680E+06 
 -5.26302E+06 -5.20651E+06 -5.15031E+06 -5.09985E+06
 -5.04987E+06 -5.00444E+06 );
*
*  PRESSION
SOLPP = PROG
  1.36747E+06  1.44034E+06  1.51321E+06  1.58674E+06  
  1.66027E+06  1.73387E+06  1.80747E+06  1.88113E+06  
  1.95479E+06  2.02829E+06  2.10179E+06  2.17490E+06  
  2.24800E+06  2.32049E+06  2.39297E+06  2.46467E+06  
  2.53636E+06  2.60709E+06  2.67783E+06  2.74773E+06
  2.81762E+06  2.88621E+06  2.95480E+06  3.02386E+06  
  3.09291E+06;
SOLPP = SOLPP ET (PROG
  3.15682E+06  3.22073E+06  3.29927E+06  3.37782E+06  
  3.40824E+06  3.43867E+06  3.36939E+06  3.30011E+06  
  3.24558E+06  3.19105E+06  3.13296E+06  3.07487E+06  
  3.01765E+06  2.96042E+06  2.90299E+06  2.84556E+06  
  2.78819E+06  2.73081E+06  2.67343E+06  2.61604E+06
  2.55866E+06  2.50128E+06 );
sinon;
SOLRR = prog 
 -1.56503E+06 -1.57213E+06 -1.75778E+06 -1.77784E+06 
 -1.94803E+06 -1.98244E+06 -2.14000E+06 -2.18611E+06 
 -2.33334E+06 -2.38903E+06 -2.52782E+06 -2.59133E+06 
 -2.72321E+06 -2.79313E+06 -2.91938E+06 -2.99454E+06 
 -3.11618E+06 -3.19563E+06 -3.31352E+06 -3.39647E+06
 -3.51129E+06 -3.59714E+06 -3.70949E+06 -3.79760E+06 
 -3.90787E+06;
solrr = solrr et (prog 
 -3.99816E+06 -4.12859E+06 -4.17682E+06 -4.32275E+06 
 -4.37916E+06 -4.46316E+06 -4.52542E+06 -4.59310E+06 
 -4.64335E+06 -4.69793E+06 -4.73815E+06 -4.78194E+06 
 -4.81401E+06 -4.84898E+06 -4.87436E+06 -4.90211E+06 
 -4.92201E+06 -4.94386E+06 -4.95928E+06 -4.97629E+06
 -4.98804E+06 -5.00116E+06);
soltt = prog 
 -3.56189E+06 -3.56846E+06 -3.75410E+06 -3.77364E+06 
 -3.94386E+06 -3.97775E+06 -4.13540E+06 -4.18103E+06 
 -4.32842E+06 -4.38367E+06 -4.52270E+06 -4.58583E+06 
 -4.71802E+06 -4.78765E+06 -4.91426E+06 -4.98918E+06 
 -5.11126E+06 -5.19054E+06 -5.30890E+06 -5.39174E+06
 -5.50708E+06 -5.59285E+06 -5.70571E+06 -5.79390E+06 
 -5.90481E+06;
soltt = soltt et ( prog
 -5.99480E+06 -6.11303E+06 -6.16665E+06 -6.10728E+06 
 -6.00175E+06 -5.91312E+06 -5.83171E+06 -5.76581E+06 
 -5.69639E+06 -5.63972E+06 -5.58251E+06 -5.53566E+06 
 -5.48786E+06 -5.44850E+06 -5.40854E+06 -5.37545E+06 
 -5.34188E+06 -5.31389E+06 -5.28556E+06 -5.26174E+06
 -5.23769E+06 -5.21735E+06);

solpp = prog 
  3.52566E+05  4.45884E+05  5.39202E+05  6.32610E+05  
  7.26018E+05  8.19101E+05  9.12184E+05  1.00502E+06  
  1.09786E+06  1.19042E+06  1.28298E+06  1.37529E+06  
  1.46759E+06  1.55963E+06  1.65167E+06  1.74345E+06  
  1.83523E+06  1.92692E+06  2.01860E+06  2.10969E+06
  2.20078E+06  2.29305E+06  2.38533E+06  2.47274E+06  
  2.56016E+06;
solpp = solpp et ( prog  
  2.66334E+06  2.76651E+06  2.80560E+06  2.84469E+06    
  2.82168E+06  2.79866E+06  2.78895E+06  2.77924E+06  
  2.76631E+06  2.75339E+06  2.74124E+06  2.72909E+06  
  2.71676E+06  2.70442E+06  2.69213E+06  2.67984E+06  
  2.66755E+06  2.65525E+06  2.64295E+06  2.63066E+06
  2.61836E+06  2.60606E+06);

finsi;

*
*   ecarts
*

ERSIGAR =(MAXI ABS ( EVSIGAR - SOLRR ))/
         (MAXI ABS SOLRR);
ERSIGAT =(MAXI ABS ( EVSIGAT - SOLTT ))/
         (MAXI ABS SOLTT);
ERPP    =( MAXI ABS (EVPP - SOLPP))/
         (MAXI ABS SOLPP);
*
SAUT 1 LIGN;                                                                    
MESS 
'Ecart en Contraintes radiales           :' ERSIGAR '%';
SAUT 1 LIGN;                                                                    
MESS 
'Ecart en Contraintes circonferentielles :' ERSIGAT '%';
SAUT 1 LIGN;                                                                    
MESS 
'Ecart en Pressions                      :' ERPP    '%';
*                                                                               
*                                                                               
*=====================================================*            
*                  code fonctionnement                *            
*=====================================================*            
*                                                                               
* L'ecart maximum entre valeurs de reference et 
* calculee doit etre inferieur a 1.d-5
*                                                                               
SAUT 2 LIGNE;                                                                   
SI (ERSIGAR <EG 0.001) ;
  SI (ERSIGAT <EG 0.001) ;
    SI (ERPP <EG 0.001) ;
        ERRE 0;
    SINON;
        ERRE 5;
    FINSI;
  SINON;
    ERRE 5;
  FINSI;
SINON;
  ERRE 5;
FINSI;
*                                                                               
SAUT 1 LIGN;                                                                    
*                                                                               
FIN;

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