u4.51.10 Opérateur CALCUL#
Syntaxe#
Détail de la syntaxe
table_container = CALCUL(
◇ reuse = <objet de TABLE>,
◇ PHENOMENE = "MECANIQUE",
◆ MODELE = modele,
◇ CARA_ELEM = cara_elem,
◆ CHAM_MATER = cham_mater,
◇ TABLE = table_container,
◆ INCREMENT = _F(
◆ LIST_INST = listr8,
◆ NUME_ORDRE = int,
),
# Si: equal_to("PHENOMENE", 'MECANIQUE')
◇ OPTION = / "COMPORTEMENT" (par défaut),
/ "FORC_INTE_ELEM",
/ "FORC_NODA_ELEM",
/ "MATR_TANG_ELEM",
◇ EXCIT = _F(
◆ CHARGE = char_cine_meca / char_meca,
◇ FONC_MULT = fonction / formule / nappe,
◇ TYPE_CHARGE = "FIXE_CSTE",
),
◇ MODE_FOURIER = int,
◇ DEPL = cham_no,
◇ INCR_DEPL = cham_no,
◇ SIGM = cham_elem,
◇ VARI = cham_elem,
◇ SCHEMA_THM = _F(
◇ PARM_THETA = float (défaut: 1.0),
◇ PARM_ALPHA = float (défaut: 1.0),
),
⟐ COMPORTEMENT = _F(
◆ / TOUT = "OUI" (ou non renseigné),
/ GROUP_MA = list[grma],
◇ RELATION = / "ARME",
/ "ASSE_CORN",
/ "BETON_AGEING",
/ "BETON_BURGER",
/ "BETON_DOUBLE_DP",
/ "BETON_GRANGER",
/ "BETON_GRANGER_V",
/ "BETON_RAG",
/ "BETON_REGLE_PR",
/ "BETON_UMLV",
/ "Barcelone",
/ "CABLE",
/ "CABLE_GAINE_FROT",
/ "CAM_CLAY",
/ "CHOC_ELAS_TRAC",
/ "CHOC_ENDO",
/ "CHOC_ENDO_PENA",
/ "CJS",
/ "CORR_ACIER",
/ "CSSM",
/ "CZM_ELAS_MIX",
/ "CZM_EXP_MIX",
/ "CZM_EXP_REG",
/ "CZM_FAT_MIX",
/ "CZM_LAB_MIX",
/ "CZM_LIN_REG",
/ "CZM_OUV_MIX",
/ "CZM_TAC_MIX",
/ "CZM_TRA_MIX",
/ "CZM_TURON",
/ "DASHPOT",
/ "DHRC",
/ "DIS_BILI_ELAS",
/ "DIS_CHOC",
/ "DIS_CONTACT",
/ "DIS_ECRO_CINE",
/ "DIS_ECRO_TRAC",
/ "DIS_GOUJ2E_ELAS",
/ "DIS_GOUJ2E_PLAS",
/ "DIS_GRICRA",
/ "DIS_VISC",
/ "DRUCK_PRAGER",
/ "DRUCK_PRAG_N_A",
/ "ELAS" (par défaut),
/ "ELAS_HYPER",
/ "ELAS_HYPER_VISC",
/ "ELAS_MEMBRANE_NH",
/ "ELAS_MEMBRANE_SV",
/ "ELAS_POUTRE_GR",
/ "ELAS_VMIS_LINE",
/ "ELAS_VMIS_PUIS",
/ "ELAS_VMIS_TRAC",
/ "ENDO_CARRE",
/ "ENDO_FISS_EXP",
/ "ENDO_HETEROGENE",
/ "ENDO_ISOT_BETON",
/ "ENDO_LOCA_EXP",
/ "ENDO_LOCA_TC",
/ "ENDO_ORTH_BETON",
/ "ENDO_PORO_BETON",
/ "ENDO_SCALAIRE",
/ "FLUA_ENDO_PORO",
/ "FLUA_PORO_BETON",
/ "FONDATION",
/ "GLRC_DAMAGE",
/ "GLRC_DM",
/ "GRAN_IRRA_LOG",
/ "GRILLE_CINE_LINE",
/ "GRILLE_ISOT_LINE",
/ "GTN",
/ "GonfElas",
/ "HAYHURST",
/ "HOEK_BROWN",
/ "HOEK_BROWN_EFF",
/ "HOEK_BROWN_TOT",
/ "HUJEUX",
/ "HYPER_HILL",
/ "IRRAD3M",
/ "Iwan",
/ "JOINT_BA",
/ "JOINT_BANDIS",
/ "JOINT_MECA_ENDO",
/ "JOINT_MECA_FROT",
/ "JOINT_MECA_RUPT",
/ "JONC_ENDO_PLAS",
/ "KICHENIN_NL",
/ "KIT_CG",
/ "KIT_DDI",
/ "KIT_H",
/ "KIT_HH",
/ "KIT_HH2",
/ "KIT_HH2M",
/ "KIT_HHM",
/ "KIT_HM",
/ "KIT_THH",
/ "KIT_THH2",
/ "KIT_THH2M",
/ "KIT_THHM",
/ "KIT_THM",
/ "KIT_THV",
/ "LAIGLE",
/ "LEMAITRE",
/ "LEMAITRE_IRRA",
/ "LEMA_SEUIL",
/ "LETK",
/ "LKR",
/ "MAZARS",
/ "MAZARS_UNIL",
/ "MCC",
/ "META_LEMA_ANI",
/ "META_LEMA_ANI",
/ "META_P_CL",
/ "META_P_CL_PT",
/ "META_P_CL_PT_RE",
/ "META_P_CL_RE",
/ "META_P_IL",
/ "META_P_IL_PT",
/ "META_P_IL_PT_RE",
/ "META_P_IL_RE",
/ "META_P_INL",
/ "META_P_INL_PT",
/ "META_P_INL_PT_RE",
/ "META_P_INL_RE",
/ "META_V_CL",
/ "META_V_CL_PT",
/ "META_V_CL_PT_RE",
/ "META_V_CL_RE",
/ "META_V_IL",
/ "META_V_IL_PT",
/ "META_V_IL_PT_RE",
/ "META_V_IL_RE",
/ "META_V_INL",
/ "META_V_INL_PT",
/ "META_V_INL_PT_RE",
/ "META_V_INL_RE",
/ "MFRONT",
/ "MOHR_COULOMB",
/ "MONOCRISTAL",
/ "MULTIFIBRE",
/ "MetaAcierEPIL_PT",
/ "MohrCoulombAS",
/ "NLH_CSRM",
/ "NORTON",
/ "NORTON_HOFF",
/ "POLYCRISTAL",
/ "RANKINE",
/ "RELAX_ACIER",
/ "RGI_BETON",
/ "RGI_BETON_BA",
/ "ROUSSELIER",
/ "ROUSS_PR",
/ "ROUSS_VISC",
/ "RUPT_FRAG",
/ "SANS",
/ "UMAT",
/ "VENDOCHAB",
/ "VISCOCHAB",
/ "VISC_CIN1_CHAB",
/ "VISC_CIN2_CHAB",
/ "VISC_CIN2_MEMO",
/ "VISC_CIN2_NRAD",
/ "VISC_DRUC_PRAG",
/ "VISC_ENDO_LEMA",
/ "VISC_GTN",
/ "VISC_IRRA_LOG",
/ "VISC_ISOT_LINE",
/ "VISC_ISOT_NL",
/ "VISC_ISOT_PLAS",
/ "VISC_ISOT_TRAC",
/ "VISC_MAXWELL",
/ "VISC_MAXWELL_MT",
/ "VISC_MEMO_NRAD",
/ "VISC_TAHERI",
/ "VMIS_ASYM_LINE",
/ "VMIS_CIN1_CHAB",
/ "VMIS_CIN2_CHAB",
/ "VMIS_CIN2_MEMO",
/ "VMIS_CIN2_NRAD",
/ "VMIS_CINE_GC",
/ "VMIS_CINE_LINE",
/ "VMIS_CINE_LINE",
/ "VMIS_ECMI_LINE",
/ "VMIS_ECMI_TRAC",
/ "VMIS_ISOT_LINE",
/ "VMIS_ISOT_NL",
/ "VMIS_ISOT_PUIS",
/ "VMIS_ISOT_TRAC",
/ "VMIS_JOHN_COOK",
/ "VMIS_MEMO_NRAD",
◇ REGU_VISC = / "NON" (par défaut),
/ "OUI",
# Si: equal_to("RELATION", 'MONOCRISTAL')
◆ COMPOR = compor,
# Si: equal_to("RELATION", 'MULTIFIBRE')
◇ RIGI_GEOM = / "DEFAUT" (par défaut),
/ "OUI",
# Si: equal_to("RELATION", 'POLYCRISTAL')
◆ COMPOR = compor,
# Si: equal_to("RELATION", 'UMAT')
◆ NB_VARI = int,
◆ LIBRAIRIE = text,
◆ NOM_ROUTINE = text,
# Si: equal_to("RELATION", 'MFRONT')
◆ COMPOR_MFRONT = compor_mgis,
◇ VERI_BORNE = / "ARRET" (par défaut),
/ "MESSAGE",
/ "SANS",
◇ ALGO_CPLAN = / "ANALYTIQUE",
/ "DEBORST" (par défaut),
◇ SYME_MATR_TANG = / "NON",
/ "OUI" (par défaut),
# Si: not equal_to('RELATION', 'MFRONT')
# Si: equal_to("RELATION", 'KIT_DDI')
◆ RELATION_KIT = / "BETON_DOUBLE_DP",
/ "BETON_GRANGER",
/ "BETON_GRANGER_V",
/ "BETON_UMLV",
/ "ENDO_ISOT_BETON",
/ "GLRC_DM",
/ "MAZARS",
/ "ROUSS_PR",
/ "VMIS_CINE_LINE",
/ "VMIS_ISOT_LINE",
/ "VMIS_ISOT_PUIS",
/ "VMIS_ISOT_TRAC",
# Si: equal_to("RELATION", 'KIT_CG')
◆ RELATION_KIT = / "CABLE_GAINE_FROT",
/ "ELAS",
/ "SANS",
/ "VMIS_CINE_LINE",
/ "VMIS_ISOT_LINE",
/ "VMIS_ISOT_TRAC",
# Si: is_in("RELATION", ['KIT_HHM','KIT_HH', 'KIT_H','KIT_HM','KIT_THHM', 'KIT_THH','KIT_THM','KIT_THV','KIT_THH2M','KIT_HH2M','KIT_HH2','KIT_THH2'])
◆ RELATION_KIT = / "BETON_AGEING",
/ "Barcelone",
/ "CAM_CLAY",
/ "CJS",
/ "CSSM",
/ "CZM_EXP_REG",
/ "CZM_LIN_REG",
/ "DRUCK_PRAGER",
/ "DRUCK_PRAG_N_A",
/ "ELAS",
/ "ENDO_ISOT_BETON",
/ "GAZ",
/ "GonfElas",
/ "HOEK_BROWN_EFF",
/ "HOEK_BROWN_TOT",
/ "HUJEUX",
/ "HYDR_ENDO",
/ "HYDR_TABBAL",
/ "HYDR_UTIL",
/ "HYDR_VGC",
/ "HYDR_VGM",
/ "Iwan",
/ "JOINT_BANDIS",
/ "LAIGLE",
/ "LETK",
/ "LIQU_AD_GAZ",
/ "LIQU_AD_GAZ_VAPE",
/ "LIQU_GAZ",
/ "LIQU_GAZ_ATM",
/ "LIQU_SATU",
/ "LIQU_VAPE",
/ "LIQU_VAPE_GAZ",
/ "LKR",
/ "MAZARS",
/ "MCC",
/ "MFRONT",
/ "MOHR_COULOMB",
/ "NLH_CSRM",
/ "RANKINE",
/ "VISC_DRUC_PRAG",
/ "VISC_MAXWELL",
/ "VISC_MAXWELL_MT",
# Si: 'MFRONT' in value("RELATION_KIT")
◆ COMPOR_MFRONT = compor_mgis,
◇ VERI_BORNE = / "ARRET" (par défaut),
/ "MESSAGE",
/ "SANS",
◇ ALGO_CPLAN = / "ANALYTIQUE",
/ "DEBORST" (par défaut),
◇ RESI_INTE = float (défaut: 1e-08),
◇ ITER_INTE_MAXI = int,
◇ SYME_MATR_TANG = / "NON",
/ "OUI" (par défaut),
# Si: 'MFRONT' not in value("RELATION_KIT")
# Si: value("RELATION").startswith('META_') and not value("RELATION").startswith('META_LEMA_ANI')
◆ RELATION_KIT = / "ACIER",
/ "ZIRC",
◇ DEFORMATION = / "GDEF_LOG",
/ "GREEN_LAGRANGE",
/ "GROT_GDEP",
/ "PETIT" (par défaut),
/ "PETIT_REAC",
/ "SIMO_MIEHE",
◇ RESI_CPLAN_MAXI = float,
# Si: not exists("RESI_CPLAN_MAXI")
◇ RESI_CPLAN_RELA = float (défaut: 1e-06),
◇ ITER_CPLAN_MAXI = int (défaut: 10),
# Si: (equal_to("RELATION", 'MFRONT'))
◇ RESI_INTE = float,
◇ ITER_INTE_MAXI = int,
# Si: (equal_to("RELATION", 'VISC_ISOT_PLAS'))
◇ RESI_INTE = float (défaut: 5e-14),
◇ ITER_INTE_MAXI = int (défaut: 100),
# Si: is_in("RELATION", ('RGI_BETON','FLUA_PORO_BETON','FLUA_ENDO_PORO', 'RGI_BETON_BA',))
◇ RESI_INTE = float (défaut: 1e-06),
◇ ITER_INTE_MAXI = int (défaut: -1),
# Si: not is_in("RELATION", ('MFRONT','VISC_ISOT_PLAS','RGI_BETON','FLUA_PORO_BETON','FLUA_ENDO_PORO','RGI_BETON_BA',))
◇ RESI_INTE = float (défaut: 1e-06),
◇ ITER_INTE_MAXI = int (défaut: 20),
# Si: is_in("DEFORMATION", ('PETIT','PETIT_REAC','GROT_GDEP'))
◇ ITER_INTE_PAS = int (défaut: 0),
◇ ALGO_INTE = / "ANALYTIQUE",
/ "BASCULE_EXPLICITE",
/ "BRENT",
/ "DEKKER",
/ "NEWTON",
/ "NEWTON_1D",
/ "NEWTON_PERT",
/ "NEWTON_RELI",
/ "RUNGE_KUTTA",
/ "SANS_OBJET",
/ "SECANTE",
/ "SEMI_EXPLICITE",
/ "SPECIFIQUE",
# Si: not is_in("RELATION", ('RGI_BETON','FLUA_PORO_BETON','FLUA_ENDO_PORO', 'RGI_BETON_BA', 'ENDO_PORO_BETON'))
◇ TYPE_MATR_TANG = / "PERTURBATION",
/ "VERIFICATION",
# Si: (exists("TYPE_MATR_TANG"))
◇ VALE_PERT_RELA = float (défaut: 1e-05),
# Si: equal_to("TYPE_MATR_TANG", 'TANGENTE_SECANTE')
◇ SEUIL = float (défaut: 3.0),
◇ AMPLITUDE = float (défaut: 1.5),
◇ TAUX_RETOUR = float (défaut: 0.05),
◇ PARM_THETA = float (défaut: 1.0),
# Si: not exists("TYPE_MATR_TANG")
◇ RESI_RADI_RELA = float,
# Si: is_in("RELATION", ('RGI_BETON','FLUA_PORO_BETON','FLUA_ENDO_PORO', 'RGI_BETON_BA', 'ENDO_PORO_BETON'))
◇ TYPE_MATR_TANG = / "MATR_ELAS" (par défaut),
/ "MATR_ENDO",
◇ PARM_THETA = float (défaut: 1.0),
# Si: not exists("TYPE_MATR_TANG")
◇ RESI_RADI_RELA = float,
),
# Si: 'MATR_TANG_ELEM' in value("OPTION")
◇ PHASE = / "CORRECTION" (par défaut),
/ "PREDICTION",
◇ INFO = / 1 (par défaut),
/ 2,
)
◆ : obligatoire
◇ : optionnel
⟐ : présent par défaut
& : ensemble
/ : un seul parmi
| : plusieurs choix possibles
Opérandes#
Mot-clé PHENOMENE#
◊ PHENOMENE = /”MECANIQUE” [DEFAUT]
Permet de choisir le phénomène qui sera calculé.Uniquement la mécanique est possible
Mot-clé TABLE#
♦ TABLE
Permet d’introduire une table_containernon-vide pour compléter (avec le numéro d’ordre adéquat) avec les nouveaux concepts calculés dans l’opérande CALCUL.
Si la table contient déjà des champs pour le numéro d’ordre réclamé par le mot-clef INCREMENT/NUME_ORDRE, ces champs sont écrasés et une alarme est émise pour prévenir l’utilisateur.
Mot-clé MODELE#
♦ MODELE = mo
Nom du concept définissant le modèle dont les éléments font l’objet du calcul.
Mot-clé CHAM_MATER#
♦ CHAM_MATER = chmat
Nom du concept définissant le champ de matériau affecté sur le modèle mo.
Mot-clé CARA_ELEM#
◊ CARA_ELEM = carac
Nom du concept définissant les caractéristiques des éléments de poutre, coques, etc…
Mot-clé INCREMENT#
♦ INCREMENT
Définit les intervalles de temps pris dans la méthode incrémentale.
En mécanique, les instants ainsi définis n’ont de sens physique que pour des relations de comportement où le temps intervient explicitement (visco-élastiques ou visco-plastiques par exemple). Dans les autres cas, ils permettent seulement d’indicer les incréments de charge et de paramétrer l’évolution d’un éventuel champ de température.
Opérande LIST_INST#
♦ LIST_INST = litps
Les instants de calcul sont ceux définis dans le concept litps par l’opérateur DEFI_LIST_REEL [U4.34.01].
Opérandes NUME_ORDRE#
♦ NUME_ORDRE = nume
Permet de définir le numéro d’ordre (et donc l’instant) pour lesquelles seront calculées les grandeurs dans la table_container .
Opérande INFO#
◊ INFO = inf
Permet d’effectuer dans le fichier message diverses impressions intermédiaires.
Mot clé EXCIT#
◊ EXCIT
Ce mot clé facteur permet de décrire à chaque occurrence une charge (sollicitations et conditions aux limites), et éventuellement un coefficient multiplicateur et/ou un type de charge.
Ce mot-clef est utile pour produire la matrice des conditions limites dualisées de Dirichlet qui sera intégrée dans le matr_elem produit par le calcul de la matrice tangente.
Opérande CHARGE#
♦ CHARGE : chi
chi est le chargement mécanique (comportant éventuellement l’évolution d’un champ de température) précisé à la \(i\) ème occurrence de EXCIT.
Opérande FONC_MULT#
◊ FONC_MULT : fi
fi est la fonction du temps multiplicatrice du chargement précisé à la ième occurrence de EXCIT.
Le chargement et les conditions aux limites pour
occurrences du mot clé facteur EXCIT sont :
\(\mathit{ch}=\sum_{i=1}^{n}{f}_{i}.{\mathit{ch}}_{i}\)
Pour les conditions de Dirichlet, bien entendu, seule la valeur imposée est multipliée par fi.
Par défaut : fi=1.
Opérande OPTION#
♦ OPTION = /'COMPORTEMENT' [defaut]
/”MATR_TANG_ELEM” /”FORC_INTE_ELEM” /”FORC_NODA_ELEM”
/”FORC_VARC_ELEM_M”
/”FORC_VARC_ELEM_P”
Permet de spécifier ce que l’on calcule:
“COMPORTEMENT” intègre la loi de comportement et produit donc trois objets: cham_elem des contraintes, cham_elem des variables internes et un entierindiquant le maximum du code retour de la loi de comportement;
“MATR_TANG_ELEM” calcule la matrice tangente cohérente (option FULL_MECA) et produit donc quatre objets: un cham_elem des contraintes, un cham_elem des variables internes, un entierindiquant le maximum du code retour de la loi de comportement et un matr_elem des matrices élémentaires tangentes;
“FORC_INTE_ELEM” calcule le vecteur des forces internes après intégration de la loi de comportement (RAPH_MECA dans le langage Aster) et produit donc quatre objets: un cham_elem des contraintes, un cham_elem des variables internes, un entierindiquant le maximum du code retour de la loi de comportement et un vect_elem des vecteurs élémentaires des forces internes;
“FORC_NODA_ELEM” calcule le vecteur des forces nodales à partir des contraintes aux points de Gauss et produit un vect_elem des vecteurs élémentaires des forces nodales.
“FORC_VARC_ELEM_M’calcule le vecteur des forces correspondant aux variables de commandes au temps précédent (donné par LIST_INST). Voir le paragraphe afférent dans la documentation théorique de STAT_NON_LINE[R5.03.01].
“FORC_VARC_ELEM_P’calcule le vecteur des forces correspondant aux variables de commandes au temps courant(donné par LIST_INST). Voir le paragraphe afférent dans la documentation théorique de STAT_NON_LINE[R5.03.01].
Mot clés DEPL/INCR_DEPL/SIGM/VARI#
◊ DEPL = depl, [cham_no],
◊ INCR_DEPL = incdepl, [cham_no],
◊ SIGM = sigm, [cham_elem],
◊ VARI = vari, [cham_elem],
Permet d’introduire des champs d’entrées pour calculer les différents champs par la commande CALCUL:
DEPLdonne un champ de déplacement;
INCR_DEPL est l’incrément du champ de déplacement depuis le début du pas de temps;
SIGMdonne un champ de contraintes;
VARI donne un champ de variables internes.
Remarques:
Il faut veiller à être cohérent entre le comportement demandé par COMPORTEMENTet la taille du champ des variables internes.
Le champ des contraintes servant à calculer l’option FORC_NODA_ELEM n’est pas le même selon les calculs demandés. En effet, si on intègre la loi de comportement (options COMPORTEMENT, MATR_TANG_ELEM, FORC_INTE_ELEM), alors le champ de contraintes pris dans le calcul de l’option FORC_NODA_ELEM sera celui calculé après l’intégration du comportement. Dans ce cas, SIGMest le tenseur des contraintes initiales et ne sera pas celui employé dans le calcul de FORC_NODA_ELEM. Par contre, si seule l’option FORC_NODA_ELEM est demandée, alors on utilisera directement le champ des contraintes donné par SIGM.
Opérande MODE_FOURIER#
◊ MODE_FOURIER= nh
Entier positif ou nul indiquant l’harmonique de FOURIER sur laquelle on calcule le vecteur élémentaire pour un modèle 2D axisymétrique.
Usage de CALCUL et des table_container#
CALCULne produit qu’une table_container dans laquelle est stockée pour chaque numéro d’ordre un ou plusieurs champs (contraintes, variables internes, vecteurs élémentaires des forces internes, matrices élémentaires de la matrice tangente).
Pour extraire ces champs, il convient d’utiliser la commande EXTR_TABLE. Par exemple, si l’on veut le champ des contraintes issu de la commande CALCUL, on fera:
CONT=CALCUL(OPTION=(“COMPORTEMENT”,”FORC_INTE_ELEM”,”MATR_TANG_ELEM”),
MODELE=MO,
CHAM_MATER=CHMAT,
INCREMENT=_F(LIST_INST=LIST,
NUME_ORDRE=1),
EXCIT=_F(CHARGE=CHARGE),
DEPL=U,
INCR_DEPL=DU,
SIGM=SIGP,
VARI=VARIP,
COMPORTEMENT=_F(RELATION=”VMIS_ISOT_LINE”,),
INFO=2,);
SIGM=EXTR_TABLE(TYPE_RESU=”CHAM_GD_SDASTER”,
TABLE=CONT,
NOM_PARA=”NOM_SD”,
FILTRE=_F(NOM_PARA=”NOM_OBJET”,
VALE_K=”SIEF_ELGA”),)
Pour calculer le second membre des forces extérieures ou d’autres quantités (comme les matrices masses), on peut utiliser les commandes CALC_VECT_ELEM ou CALC_MATR_ELEM.
Les matr_elemou les vect_elempeuvent être assemblés via les commandes ASSE_VECTEUR et ASSE_MATRICE.
Il convient de noter que les MATR_ELEM de rigidité produits par CALCUL contiennent aussi la contribution issue de la dualisation des conditions limites de Dirichlet (EXCIT).
Un exemple d’usage de CALCUL pour la mécanique est disponible dans le cas-test pynl01a.Pour la thermique, un usage purement python est présenté dans pynl03a.