Incompressibilité et contact en grandes déformations

mdumont

Bonjour,

Je réalise des calculs de sertissage en axisymétrique.

Puisqu'il y a des contacts, j'utilise des éléments d'ordre 1 (QUAD4).

Je suis en hypothèse de grandes déformations.

Le problème est l'effet "damier" qui apparaît sur la visualisation des contraintes. En effet, la modélisation induit une forte déformation plastique (quasi-incompressibilité).

Si j'ai bien compris, 2 solutions sont possibles :

- Utiliser les éléments incompressible décrits dans le R3.06.08.

- Utiliser des éléments sous intégrés décrits dans le U3.13.05.

Ces solutions sont disponibles en QUAD8. Mais est-il prévu de les développer en QUAD4 ?

Merci d'avance !

Mickaël

mdumont

J'ai vu des QUAS4 utilisés dans le cas test SSNP123. Mais il semble que ça ne passe pas en axisymétrique :

------------ MAILLAGE MAILLAGE - IMPRESSIONS NIVEAU 1 ------------ NOMBRE DE MAILLES 4295 SEG2 705 TRIA3 30 QUAD4 3560 -------------------------------------------------------------------------------- MODELE = AFFE_MODELE(MAILLAGE=MAILLAGE, AFFE=(_F(GROUP_MA=('GM3', 'GM4', 'GM5', 'GM6', 'GM12', 'GM13', 'GM15'), PHENOMENE='MECANIQUE', MODELISATION=('AXIS', ),), _F(GROUP_MA=('GM9', ), PHENOMENE='MECANIQUE', MODELISATION=('2D_DIS_T', ),), _F(GROUP_MA=('GM0', 'GM1', 'GM2'), PHENOMENE='MECANIQUE', MODELISATION=('AXIS_SI', ),), ), INFO=1, VERI_JACOBIEN='OUI', PARTITION=_F(PARALLELISME='GROUP_ELEM',), ) !-------------------------------------------------------------------------------------------------------! ! <A> <MODELE1_70> ! ! ! ! Possible erreur utilisateur dans la commande AFFE_MODELE : ! ! Un problème a été détecté lors de l'affectation des éléments finis. ! ! Pour l'occurrence AFFE de numéro 3, certaines mailles de même dimension topologique ! ! que la (ou les) modélisation(s) (ici dimension = 2) n'ont pas pu être affectées. ! ! ! ! Cela veut dire que la modélisation que l'on cherche à affecter ! ! ne supporte pas tous les types de mailles présents dans le maillage. ! ! ! ! Le nombre de mailles que l'on n'a pas pu affecter (pour cette occurrence de AFFE) est : 3560 ! ! ! ! Risques & conseils : ! ! * Comme certaines mailles n'ont peut-être pas été affectées, il y a un risque ! ! de résultats faux (présence de "trous" dans la modélisation). ! ! Pour connaître les mailles non affectées (à la fin de l'opérateur), on peut utiliser INFO=2. ! ! * Ce problème est fréquent quand on souhaite une modélisation "sous intégrée" ! ! (par exemple AXIS_SI). Pour l'éviter, il faut donner une modélisation de ! ! "substitution" pour les mailles qui n'existent pas dans la modélisation désirée (ici 'AXIS_SI'). ! ! On fera par exemple : ! ! MO=AFFE_MODELE( MAILLAGE=MA, INFO=2, ! ! AFFE=_F(TOUT='OUI', PHENOMENE='MECANIQUE', MODELISATION=('AXIS','AXIS_SI'))) ! ! ! ! Ce qui aura le même effet (mais sans provoquer l'alarme) que : ! ! MO=AFFE_MODELE( MAILLAGE=MA, INFO=2, AFFE=( ! ! _F(TOUT='OUI', PHENOMENE='MECANIQUE', MODELISATION=('AXIS')), ! ! _F(TOUT='OUI', PHENOMENE='MECANIQUE', MODELISATION=('AXIS_SI')), ! ! )) ! ! ! ! ! ! Ceci est une alarme. Si vous ne comprenez pas le sens de cette ! ! alarme, vous pouvez obtenir des résultats inattendus ! !

!-------------------------------------------------------------------------------------------------------!

pierre_j

Bonjour,

Par curiosité, pourquoi vous contraignez vous à rester sur des éléments d'ordre 1?

Le contact est également géré pour les éléments quadratiques.

De plus, si vous raisonnez avec un modèle axi, je suppose que cela signifie que vous êtes sur un "petit" modèle.

Les temps de calculs liés à l'utilisation d'éléments quadratiques ne devraient donc pas tellement vous pénaliser, si?

Bonne après-midi.

Cordialement,

Pierre

mdumont

Merci Pierre pour ce retour.

Je me suis restreint aux éléments d'ordre 1 d'après un cours de ma formation intiale :

- en grande déformation : 1er ordre moins sensible à la distortion

- en contact avec éléments du 2nd ordre : forces aux noeuds de signes différents que l'on soit aux coins ou aux interfaces

J'avais aussi une appréhension après la lecture du §2.2.5 de la notice d'utilisation de contact (U2.04.04) qui met en garde sur certaines utilisation du quadratique en 3D.

Mais effectivement après essai, même si le calcul converge moins facilement, je ne relève pas de chose anormales avec les éléments du 2nd ordre. Y a-t-il des précautions ou des choses particulières à vérifier ?

Cordialement,

Mickaël

pierre_j

Bonjour,

- en grande déformation : 1er ordre moins sensible à la distortion

Qu'appellez-vous "distorsion"?

Voulez-vous parler de mode d'hourglass?

- en contact avec éléments du 2nd ordre : forces aux noeuds de signes différents que l'on soit aux coins ou aux interfaces

C'est vrai pour les éléments quadratiques Hexa à 20 noeuds / surface de contact quad8.

Je ne suis pas sûr que cela le soit pour des éléments Quad8 / "surface de contact" seg3 (étant donné que vous êtes en axi)

La doc u2.04.04 parle de problèmes 3D, pas de problèmes axi.

A la lumière de ce que vous indiquez dans le point 2/, je suppose que vous faites également une généralisation dans le point 1/ en ciblant particulierement l'élément quad8 à intégration réduite. Est-ce cela?

Dans ce cas, essayez en effet l'intégration complète avec la formulation incompressible. Celle-ci ne doit pas souffrir de ce problème.

Bonne journée.

Cordialement,

Pierre

mdumont

Bonjour,

Je voulais décrire par "distorsion" le fait que les mailles ont des formes très différentes entre le début et la fin du calcul. En effet, je simule un procédé de formage où les déformations sont importantes. Il n'y a pas de mode d'hourglass et donc pas de trouble de l'intégration réduite.

Je suis en fait intrigué de voir la présence de QUAS4 dans le cas test SSNP123, sans comprendre pourquoi je ne peux pas les utiliser en axisymétrique. Je gagnerais ainsi du temps de calcul et exclurait toute doute sur le comportement en contact des noeuds milieux.

Cordialement,

Mickaël