u3.13.14 Modélisations x_JOINT, x_ELDI, x_INTERFACE et x_INTERFACE_S#

Résumé:

Ce document décrit, pour les modélisations PLAN_JOINT, AXIS_JOINT, 3D_JOINT, PLAN_ELDI,AXIS_ELDI, PLAN_INTERFACE, AXIS_INTERFACE, 3D_INTERFACE, PLAN_INTERFACE_S, AXIS_INTERFACE_S et 3D_INTERFACE_S, les points suivants:

  • les degrés de liberté portés par les éléments finis qui supportent la modélisation,

  • les mailles supports afférentes,

  • les possibilités non linéaires,

  • les cas-tests mettant en œuvre les modélisations.

Les modélisations de type JOINT (Phénomène : mécanique) correspondent à des éléments finis de joint. Ils sont basés sur une formulation par pénalisation, et permettent de modéliser l’ouverture d’une fissure. Leurs supports géométriques sont des éléments finis dégénérés, dont les nœuds sont confondus deux à deux (QUAD4, HEXA8 et PENTA6). Ces éléments finis peuvent supporter les lois de comportement CZM_EXP_REG et CZM_LIN_REG (lois cohésives : doc[R7.02.11]). De plus, les éléments PLAN_JOINT, AXIS_JOINT supportent la loi de comportement JOINT_BA (liaison acier béton: doc[R7.01.21]).

Les modélisations PLAN_ELDI et AXIS_ELDI (Phénomène : mécanique) correspondent à des éléments à discontinuité interne. Leurs supports géométriques sont des éléments volumiques (QUAD4) traversés par une discontinuité. Il permettent également de modéliser l’ouverture d’une fissure. De tels éléments finis peuvent supporter la loi de comportement: CZM_EXP (loi cohésive : voir doc [R7.02.14]).

Les modélisations PLAN_INTERFACE, AXIS_INTERFACE, 3D_INTERFACE, PLAN_INTERFACE_S, AXIS_INTERFACE_S et 3D_INTERFACE_S (Phénomène : mécanique) correspondent à des éléments finis d’interface mixtes, basé sur une formulation de type lagrangien augmenté. Leurs supports géométriques sont des éléments finis dégénérés (QUAD8, HEXA20 et PENTA15). De tels éléments peuvent supporter les lois cohésives CZM_OUV_MIX, CZM_EXP_MIX,CZM_TAC_MIX, CZM_FAT_MIX, CZM_TRA_MIX et CZM_LAB_MIX (voir doc[R7.02.11] et [R3.06.13]).

Par la suite, les caractères “XXX” peuvent être remplacés par “PLAN’ ou “AXIS’.

Possibilités non-linéaires#

Loi de comportements#

Les lois de comportements spécifiques à ces modélisations, utilisables sous COMPORTEMENT dans STAT_NON_LINE et DYNA_NON_LINE (uniquement modélisations JOINT) sont les suivantes (Cf. [U4.51.11]):

/    'CZM_EXP_REG'

Modélisations supportées : XXX_JOINT, 3D_JOINT

/    'CZM_LIN_REG'

Modélisations supportées : XXX_JOINT, 3D_JOINT

/    'JOINT_BA'

Modélisations supportées : XXX_JOINT

/    'CZM_EXP'

Modélisations supportées : XXX_ELDI (uniquement avec STAT_NON_LINE)

/    'CZM_OUV_MIX'

Modélisations supportées : toutes les modélisations de type INTERFACE

/    'CZM_EXP_MIX'

Modélisations supportées : toutes les modélisations de type INTERFACE

/    'CZM_TAC_MIX'

Modélisations supportées : toutes les modélisations de typeINTERFACE

/    'CZM_FAT_MIX'

Modélisations supportées : toutes les modélisations de typeINTERFACE

/    'CZM_TRA_MIX'

Modélisations supportées : toutes les modélisations de typeINTERFACE

/    'CZM_LAB_MIX'

Modélisations supportées : toutes les modélisations de typeINTERFACE

Déformations#

Seules les petites déformations (mot-clé “PETIT” sous DEFORMATION) sont disponibles pour ces modélisations (Cf. [U4.51.11]).

Exemples de mise en œuvre : cas-tests#

  • PLAN_JOINT

  • Statique non-linéaire:

SSNP118 [V6.03.118]: Cas-test de validation de l’élément de joint 2D plan (et 3D)

SSNP133 [V6.03.118]: Rupture d’une plaque trouée avec des éléments de joint 2D plan

SSNP126 [V6.03.126]: Cas-test de validation de la loi de comportement JOINT_BA (liaison acier- béton) avec un élément de joint 2D plan.

  • Dynamique non-linéaire:

SDNS105 [V5.06.105] : Propagation dynamique d’une fissure.

  • AXIS_JOINT

  • Statique non-linéaire:

SSNA112 [V6.01.112]: Test d’arrachement effectué par La Borderie & Pijaudier - Cabot pour l’étude de la liaison acier-béton avec la loi de comportement JOINT_BA.

  • 3D_JOINT

  • Statique non-linéaire:

SSNP118 [V6.03.118]: Cas-test de validation de l’élément de joint 3D (et 2D).

SSNV199 [V6.04.199]: Propagation d’une fissure plane dans une poutre DCB.

  • Dynamique non-linéaire:

SDNV138 [V5.03.138]: Réponse dynamique amortie de joints de plot de barrages

  • PLAN_ELDI

  • Statique non-linéaire:

SSNP128 [V6.03.128]: Validation de l’élément à discontinuité interne et de la loi CZM_EXP sur une plaque plane.

SSNP133 [V6.03.118]: Rupture d’une plaque trouée avec des éléments à discontinuité interne et la loi de comportement cohésive: CZM_EXP.

  • AXIS_ELDI

  • Statique non-linéaire:

SSNA115 [V6.01.115]: Arrachement d’une armature rigide avec des éléments à discontinuité et la loi de comportement cohésive: CZM_EXP.

  • PLAN_INTERFACE

  • Statique non-linéaire:

SSNP139 [V6.03.139] Propagation de fissure dans une DCB 2D.

SSNP151 [V6.03.151] Propagation d’une fissure plane dans une poutre CT 2D.

  • PLAN_INTERFACE_S

  • Statique non-linéaire:

SSNP118 [V6.03.118] Cas-test de validation de l’élément d’interface en 2D.

  • AXIS_INTERFACE

  • Statique non-linéaire:

SSNA120 [V6.01.120] Propagation d’une fissure dans une poutre AE.

  • AXIS_INTERFACE_S

  • Statique non-linéaire:

SSNA115 [V6.01.115] Arrachement d’une armature rigide.

  • 3D_INTERFACE

  • Statique non-linéaire:

SSNP151 [V6.03.151] Propagation d’une fissure plane dans une poutre CT 3D.

SSNV199 [V6.04.199] Propagation d’une fissure plane dans une poutre DCB 3D.

SSNS110 [V6.05.110] Extraction d’une nappe d’armature représentée par une membrane.

  • 3D_INTERFACE_S

  • Statique non-linéaire:

SSNP118 [V6.03.118]Cas-test de validation de l’élément d’interface en 3D.