u3.14.01 Modélisations 3D et 3D_SI mécaniques#

Résumé:

Ce document décrit pour les modélisations mécaniques 3D et 3D_SI:

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

  • les mailles supports afférentes,

  • les chargements supportés,

  • les possibilités non linéaires,

  • les cas-tests mettant en œuvre la modélisation.

Les modélisations 3D et 3D_SI (phénomène MECANIQUE) correspondent à des éléments finis dont les mailles supports sont volumiques.

Le suffixe _SI signifie Sous-Intégré: l’intégration des termes relatifs aux lois de comportement se fait de façon réduite (schéma de points de Gauss d’ordre moins élevé que la modélisation à intégration complète).

Chargements supportés#

Les chargements disponibles sont les suivants:

  • “FORCE_ARETE”

Permet d’appliquer des forces linéiques, à une arête d’élément volumique.

Modélisations supportées : 3D, 3D_SI

  • “FORCE_FACE”

Permet d’appliquer des forces surfaciques sur une face d’élément volumique.

Modélisations supportées : 3D, 3D_SI

  • “FORCE_INTERNE”

Permet d’appliquer des forces volumiques.

Modélisations supportées : 3D, 3D_SI

  • “PESANTEUR”

Permet d’appliquer un chargement de type pesanteur.

Modélisations supportées : 3D, 3D_SI

  • “PRES_REP”

Permet d’appliquer une pression à un domaine de milieu continu.

Modélisations supportées : 3D, 3D_SI

  • “PRE_EPSI”

Permet d’appliquer un champ de pré-déformation.

Modélisations supportées : 3D, 3D_SI

  • “ROTATION”

Permet d’appliquer une vitesse de rotation et un vecteur de rotation.

Modélisations supportées : 3D, 3D_SI

  • “EFFE_FOND”

Permet de calculer et d’appliquer l’effet de fond sur une branche de tuyauterie soumise à une pression interne.

Modélisations supportées : 3D, 3D_SI

Possibilités non-linéaires#

Lois de comportements#

Les lois de comportements (modèles classiques, modèles locaux avec endommagement, modèles pour le béton et les sols, …), utilisables sous COMPORTEMENT dans STAT_NON_LINE et DYNA_NON_LINE, sous le mot-clé RELATION, sont décrites en détails dans le document “Comportement non linéaires” [U4.51.11].

Déformations#

Les déformations utilisables sous COMPORTEMENT dans STAT_NON_LINE et DYNA_NON_LINE, sous le mot-clé DEFORMATION, sont décrites en détails dans le document “Comportement non linéaires” [U4.51.11].

Exemples de mise en œuvre : cas-tests#

  • 3D

Statique linéaire

FORMA01C [V7.15.100]: Analyse quasi-statique d’une tuyauterie comportant un coude soumis à une force ponctuelle, à une pression interne et à un transitoire thermique.

Statique non-linéaire

HSNV121A: [V7.15.121] : Analyse quasi-statique en grandes déformations d’un barreau sous chargement thermique soumis à une force de traction.

Dynamique linéaire

SDLV100A [V2.04.100]: Recherche des fréquences et des modes de flexion associés d’une poutre élancée de section rectangulaire variable (encastrée-libre).

Dynamique non-linéaire

SDNV100A [V5.03.100]: Analyse transitoire directe d’une poutre élancée animée d’une vitesse initiale venant heurter une paroi rigide.

  • 3D_SI

Statique non-linéaire

HSNV125D : Analyse quasi-statique d’un volume en traction soumis à une température variable et à un chargement en cisaillement avec une loi de comportement viscoplastique (cas‑test n°2 PHI2AS “Comportement non-linéaire des matériaux”, 2000 – Volume XXIV – N°1).

Dynamique non-linéaire

SDNV103A [V5.03.103]: Analyse de l’impact d’une barre de Taylor élastoplastique sur un massif rigide. La modélisation prend en compte le contact avec frottement et un comportement élastoplasticité avec grandes déformations.