Test name
pore3
Calculation type
POROUS-ELASTIC MECHANIC - MODE PLAN CONT
Finite element type
QUAP
Topic
One-dimensionnal consolidation
The structure is a porous elastic piece subjected to a pressure at its upper surface.
Goal
Compare pressures and curves of the vertical
displacements with analytical solution.
Reference
Problem of Terzaghi
Version
97' customer version
Model description
Test pore3 Results
CASTEM FIGURES
* Test Pore3.dgibi: Jeux de données *
* --------------------------------- *
* *
complet =faux;
*
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* pour calcul complet mettre complet à : vrai;
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* *
* TEST PORE3 *
* *
* CONSOLIDATION UNIDIMENSIONNELLE *
* *
* REFERENCE : Probleme de Terzaghi *
* *
* Le milieu est poroélastique *
* On charge à la surface par une pression *
* On compare avec la solution analytique *
* *
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*
OPTI ECHO 1 ;
TITRE ' TEST PORE3 ' ;
GRAPH = 'N';
OPTIO DIME 2 ELEM QUA8 MODE PLAN DEFO ;
MOTP = MOTS 'P' ;
LREP = PROG 1.E6 ;
OPTI NORM MOTP LREP ;
*
*=====================================================*
* geometrie : maillage *
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*
DENS 1. ;
*
H = 10. ;H2 = H * H ;
P1 = 0. 0. ; P2 = 1. 0. ; P3 = 1. 10. ; P4 = 0. 10. ;
LI1= P1 D 1 P2 ;
LI2= P2 D P3 DINI 1. DFIN 0.1 ;
LI3= P3 D 1 P4 ;
LI4= P4 D P1 DINI 0.1 DFIN 1. ;
LI = LI1 ET LI2 ET LI3 ET LI4 ;
CADRE = DALLER LI1 LI2 LI3 LI4 PLAN ;
SI (NEG GRAPH 'N');
TRAC CADRE ;
FINSI;
*
*=====================================================*
* modele - materiau *
* rigidite - conditions aux limites *
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*
MO=MODL CADRE POREUX;
*
LAM = 1.D10 ;
MU = 2.5D9 ;
PK = 1.D-9 ;
*
MAT=MATR MO YOUNG 7000D6 NU 0.4 MOB 1.D18
COB 1. PERM PK VISCO 1.
ALPH 0. KF 1. RHOF 0. ALPF 0. ALPM 0. RHO 0. ;
BL1=BLOQ UY LI1 ;
BL2=BLOQ UX (LI2 ET LI4) ;
BLP = BLOQ P LI3 ;
*
* on impose une pression sur le dessus
*
P0 = 4.D3 ;
FPP = PRESSION MASS MO P0 LI3;
*
*=====================================================*
* consolidation *
*=====================================================*
*
PER = PERM MO MAT;
ev = evol manu t ( prog 0 1.D-5 1000) F ( PROG 0 1 1);
CHA = CHAR 'MECA' FPP EV ;
si complet;
LETEMP= PROG 0 PAS 1.D-2 1.D-1 PAS 1.D-1 1.D0
PAS 5.D-1 1.D1;
sinon;
letemp = prog 0 PAS 1.D-2 1.D-1 PAS 1.D-1 5.d-1;
finsi;
NBT = DIME LETEMP ;
TFINAL = EXTR LETEMP NBT;
*
*======================================================
* remplissage de la table
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*
TAB1 = TABLE ;
TAB1.'MODELE' = MO;
TAB1.'CARACTERISTIQUES' = MAT;
TAB1.'BLOCAGES_MECANIQUES' = BL1 ET BL2 ET BLP;
TAB1.'TEMPS_CALCULES' = LETEMP;
TAB1.'CHARGEMENT' = CHA;
TAB1.'CONSOLIDATION' = VRAI;
TAB1.'PERMEABILITE' = PER ;
*
* appel a PASAPAS
*
PASAPAS TAB1;
*
*=====================================================*
* affichage des resultats *
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*
MESS ' RESULTATS TEST PORE3 ';
MESS ' -------------------- ';
SAUT 2 LIGN;
MESS
' On cherche le deplacement vertical et la pression ';
MESS
' on compare aux solutions analytiques ';
SAUT 1 LIGN;
SAUT 1 LIGN;
*
TTA = INDEX ( TAB1.DEPLACEMENTS);
NT = DIME TTA ;
LIST NT;
IT = 0 ;
REPETER BOPI NT;
IT = IT + 1 ;
LET = TTA . IT;
DD= TAB1.DEPLACEMENTS.LET;
SI ( EGA IT 1 ) ;
PRT = PROG LET ;
PRD = PROG ( EXTR DD UY P3);
EV = EVOL CHPO DD P LI2 ;
SINON;
PRT = PRT ET (PROG LET) ;
PRD = PRD ET (PROG ( EXTR DD UY P3)) ;
EV = EV ET (EVOL CHPO DD P LI2) ;
FINSI;
FIN BOPI ;
FV = EVOL ROSE MANU 'T' PRT 'UY' PRD;
*
DD= PECHE TAB1 DEPLACEMENTS ;
EV1= EVOL ROSE CHPO DD P LI2 ;
EVD1= EVOL ROSE CHPO DD UY LI2 ;
*
*=====================================================*
* determination de la solution analytique
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*
X = COOR 2 LI2;
XX = ( MANU CHPO LI2 1 SCAL 1 ) - (X / H) ;
XX = NOMC XX P ;
FACT = (LAM + ( 2. * MU )) * ( PK / H2 ) ;
FACU = -1. * ( (LAM + ( 2. * MU )) / ( P0 * H ) ) ;
PI = 3.141592654D0;
PI2 = PI / 2.D0 ;
DEGPI = 180. / PI ;
*
ITT = 0 ;
REPE BOUT NBT;
ITT = ITT + 1 ;
T= EXTR LETEMP ITT ;
PP = MANU CHPO LI2 1 P 0. ;
UU = X / H ;
UU = NOMC UU P ;
TT = FACT * T;
N = 0;
si complet ;
nfoi = 50;
sinon;
nfoi = 10;
finsi;
REPE BOU nfoi;
M = PI2 * ( (2. * N ) + 1. ) ;
M2 = M*M ;
EX = EXP ( ( -1. * M2) * TT ) ;
SSI = SIN ( (M * DEGPI) * XX ) ;
CCO = COS ( (M * DEGPI) * XX ) ;
PP = PP + ( ( ( 2. / M ) * EX) * SSI) ;
UU = UU - ( ( ( 2. / M2) * EX) * CCO) ;
N=N + 1 ;
FIN BOU ;
PP = PP * P0 ;
UU = UU / FACU ;
SI ( EGA ITT 1 ) ;
PGT = PROG T ;
PGU = PROG ( EXTR UU 'P' P3) ;
SINON ;
PGT = PGT ET (PROG T) ;
PGU = PGU ET (PROG ( EXTR UU 'P' P3)) ;
FINSI;
*
SI ( EGA ITT NBT ) ;
EV2= EVOL TURQ CHPO PP 'P' LI2;
SI (NEG GRAPH 'N');
TITRE ' COMPARAISON DES PROFILS DE PRESSION ' ;
DESS (EV1 ET EV2 );
FINSI;
EVD2= EVOL TURQ CHPO UU 'P' LI2;
SI (NEG GRAPH 'N');
TITRE
' COMPARAISON DES PROFILS DE DEPLACEMENT VERTICAL';
DESS (EVD1 ET EVD2 );
FINSI;
FINSI;
FIN BOUT;
FVT= EVOL TURQ MANU 'T' PGT 'UY' PGU;
SI (NEG GRAPH 'N');
DESS ( FV ET FVT) ;
FINSI;
*
* ecarts
*
EVY1 = EXTR EV1 ORDO ;
EVY2 = EXTR EV2 ORDO ;
EVDY1 = EXTR EVD1 ORDO ;
EVDY2 = EXTR EVD2 ORDO ;
ERPP =(MAXI ABS ( EVY1 - EVY2 ))/(MAXI ABS EVY2 );
ERDUY =( MAXI ABS (EVDY1 - EVDY2 ))/(MAXI ABS EVDY2);
*
*
SAUT 1 LIGN;
MESS
'Ecart en pression :' ERPP '%';
SAUT 1 LIGN;
MESS
'Ecart en profil de deplacement vertical :' ERDUY '%';
*
*
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* code fonctionnement *
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*
* L'ecart maximum entre valeurs de reference et
* calculee doit etre inferieur a 1.d-3
*
SAUT 2 LIGNE;
SI (ERDUY <EG 0.1) ;
SI (ERPP <EG 0.1) ;
ERRE 0;
SINON;
ERRE 5;
FINSI;
SINON;
ERRE 5;
FINSI;
*
SAUT 1 LIGN;
*
FIN ;
Test pore3 Comments
MO=MODE CADRE POREUX ;
LAM = 1.D10 ;
MU = 2.5D9 ;
PK = 1.D-9 ;
MAT=MATE MO YOUNG 7000D6 NU 0.4 MOB 1.D18
COB 1. PERM PK VISCO 1. ALPH 0. KF 1.
RHOF 0. ALPF 0. ALPM 0. RHO 0. ;
This procedure is to create a porous model and to give the material data.
MOTP = MOTS P ;The MOTS operator creates a list of 4-character words.
OPTI NORM MOTP LREP ;The NORM option in the OPTI operator allows to normalize variables in view of factorization. It is required that a LISTMOT containing the initial unknowns to be normalized be given as well as the LISTREEL providing the standardization factor. We may also ask for automatic standardization ('AUTO') but this may take some time.
TTA = INDEX ( TAB1.DEPLACEMENTS) ;The INDEX operator enables the user to get all the indices of a table. 'TAB1.DEPLACEMENTS' and 'TTA' are respectively the table which indices are requested and the generated object containing the indice (TABLE type).