v1.03.128 MFRON03 – Test de l’interface Code_Aster-MFront pour des lois cristallines#

Résumé:

Ce test valide des comportements orthotrope définis à l’aide de MFront par comparaison avec des comportements similaires de Code_Aster .

Modélisation B: cette modélisation permet de valider le modèle élasto-visco-plastique monocristallin avec intégration implicite, par comparaison au modèle MONOCRISTAL sur un point matériel.

Modélisation C: cette modélisation permet de valider le modèle élasto-visco-plastique monocristallin avec intégration implicite, et définition complète de la famille de systèmes de glissement et de la matrice d’interaction, par comparaison au modèle MONOCRISTAL de Code_Aster sur un agrégat à 10 grains.

Modélisation D: cette modélisation permet de valider le modèle élasto-visco-plastique polycristallin avec intégration explicite, par comparaison au modèle POLYCRISTAL sur un point matériel avec 30 grains.

Modélisation E: cette modélisation permet de valider le modèle élasto-visco-plastique monocristallin de type DD_CFC sur un point matériel.

Modélisation F: cette modélisation permet de valider le modèle élasto-visco-plastique polycristallin homogénéisé de type DD_CFC sur un point matériel avec 30 grains.

Modélisation G: cette modélisation permet de valider le modèle élasto-visco-plastique monocristallin de type DD_CFC_IRRA sur un point matériel.

Modélisation H: cette modélisation permet de valider le modèle élasto-visco-plastique monocristallin homogénéisé de type DD_CC sur un point matériel.

Modélisation I: cette modélisation permet de valider le modèle élasto-visco-plastique monocristallin de type DD_CC_IRRA sur un point matériel.

Modélisation K: cette modélisation permet de valider le modèle élasto-visco-plastique polycristallin homogénéisé de type DD_CC sur un point matériel avec 30 grains.

Modélisation L: comme la modélisation C mais avec des éléments HHO

Solution de référence#

Valeurs des contraintes, déformations et variables internes, par inter-comparaison entre chaque comportement Mfront et le comportement équivalent de Code_Aster.

Modélisation B#

Caractéristiques de la modélisation#

Point matériel. Comportement MONOCRISTALLIN. La loi testée est MonoCrystal_CFC.mfront

Grandeurs testées et résultats#

On compare la solution obtenue avec le comportement MonoCrystal_CFC de Mfront et celle obtenue avec le comportement MONOCRISTAL de Code_Aster, en testant le maximum de la différence relative des composantes suivantes:

Composante	Instant(s)	Référence (différence)	Tolérance absolue
SIZZ	Écart maximum	0	1.E-6
Rho_1beta*2	Écart maximum	0	1.E-5

Courbes contraintes SIZZ en fonction des déformations EPZZ pour MFRONT et CODE_ASTER pour le comportement MONOCRISTAL CFC.

Modélisation C#

Caractéristiques de la modélisation#

Nombre de nœuds : 552.

Modélisation 3D: 2269 éléments de volume tétraédriques: TETRA4.

Les familles de systèmes de glissement sont de type octaédrique. La structure contient 10 grains générés par une procédure en python qui se base sur des cellules de Voronoï. A chacun des grains correspond 3 angles d’Euler qui définissent les orientations des systèmes de glissement .

Grandeurs testées et résultats#

Comparaison des résultats obtenus avec Code_Aster au dernier instant calculé.

Identification	Référence	Tolérance%
\({\sigma}_{xx}\) de SIEF_ELGA	-16.112	0,01
\({\epsilon}_{xx}\) de EPSI_ELGA	-1,0250E-03	0,01
\({\epsilon}_{yy}\) de EPSI_ELGA	-9.3714E-04	0,01
\({\epsilon}_{yy}\) de EPSP_ELGA	-2.7745E-04	0,01

Modélisation D#

Caractéristiques de la modélisation#

Comportement polycristallin homogénéisé. Sur point matériel. 30 grains d’orientations fixées.

La loi utilisée est PolyCrystal_MC.mfront

Grandeurs testées et résultats#

On compare la solution obtenue avec le comportement Mfront et celle obtenue avec le comportement POLYCRISTAL, en testant le maximum de la différence relative des composantes suivantes:

Composante		Référence (différence )	Tolérance absolue
SIZZ	Somme des écarts	0	8,77

Courbes contraintes SIZZ en fonction des déformations EPZZ pour MFRONT et CODE_ASTER pour le comportement POLYCRISTAL MC.

Modélisation E#

Caractéristiques de la modélisation#

Comportement monocristallin DD_CFC. Point matériel. La loi utilisée est MonoCrystalDDCFC.mfront

Grandeurs testées et résultats#

On compare la solution obtenue avec le comportement Mfront et celle obtenue avec le comportement MONOCRISTAL DD_CFC, en testant le maximum de la différence relative des composantes suivantes:

Composante	Instant(s)	Référence (différence )	Tolérance absolue
EPZZ	Écart maximum	0	1.E-4
Rho_1beta*2	Écart maximum	0	1.E-4

Courbes contraintes SIZZ en fonction des déformations EPZZ pour MFRONT et CODE_ASTER pour le comportement MONOCRISTAL DD_CFC.

Modélisation F#

Caractéristiques de la modélisation#

Comportement polycristallin homogénéisé DD_CFC. Point matériel. 30 grains d’orientations fixées.

La loi utilisée est PolyCrystalDDCFC.mfront

Grandeurs testées et résultats#

On compare la solution obtenue avec le comportement Mfront et celle obtenue avec le comportement POLYCRISTAL de type DD_CFC, en testant le maximum de la différence des composantes suivantes:

Composante	Écart relatif	Référence (différence )	Tolérance absolue
SIZZ	Écart maximum	0	1.E-3

Courbes contraintes SIZZ en fonction des déformations EPZZ pour MFRONT et CODE_ASTER pour le comportement POLYCRISTAL DD_CFC.

Modélisation G#

Caractéristiques de la modélisation#

Comportement monocristallin DD_CFC_IRRA. Point matériel.

La loi utilisée est MonoDDCFC_Irra.mfront

Grandeurs testées et résultats#

On compare la solution obtenue avec le comportement Mfront et celle obtenue avec le comportement MONO_DD_CFC_IRRA, en testant le maximum de la différence des composantes suivantes:

Composante	Instant(s)	Référence (différence )	Tolérance absolue
SIZZ	Écart maximum	0	1.E-8
Rho_1beta*2	Écart maximum	0	1.E-8

Modélisation H#

Caractéristiques de la modélisation#

Point matériel. Cristal d’orientation (-1,4,9). Comportement monocristallin DD_CC.

La loi utilisée est MonoCrystalDDCC.mfront.

Grandeurs testées et résultats#

On compare la solution obtenue avec le comportement Mfront et celle obtenue avec le comportement MONO_DD_CC en testant le maximum de la différence relative des composantes suivantes:

Composante	Instant(s)	Référence (différence )	Tolérance relative
rho_5	Ecart maximum	0	1.E-3

Modélisation I#

Caractéristiques de la modélisation#

Point matériel. Comportement monocristallin DD_CC_IRRA.

La loi utilisée est MonoDDCC_Irra.mfront

Grandeurs testées et résultats#

On compare la solution obtenue avec le comportement Mfront et celle obtenue avec le comportement MONO_DD_CC_IRRA en testant le maximum de la différence relative des composantes suivantes:

Composante	Instant(s)	Référence (différence )	Tolérance relative
rho_8	Ecart maximum	0	1.E-3
rho_5	Ecart maximum	0	1.E-4

Modélisation K#

Caractéristiques de la modélisation#

Point matériel. 30 grains d’orientations fixées. Comportement polycristallin homogénéisé DD_CC.

La loi utilisée est PolyCrystalDDCC.mfront

Grandeurs testées et résultats#

On compare la solution obtenue avec le comportement Mfront et celle obtenue avec le comportement similaire POLYCRISTAL de type DD_CC, en testant le maximum de la différence relative des composantes suivantes:

Composante	Instant(s)	Référence (différence)	Tolérance
EPZZ	Ecart maximum	0	1.E-6
SIZZ	Ecart maximum	0	3.E-2

Modélisation L#

Caractéristiques de la modélisation#

Modélisation 3D_HHO linéaire: 2269 éléments de volume tétraédriques: TETRA8.

Les familles de systèmes de glissement sont de type octaédrique. La structure contient 10 grains générés par une procédure en python qui se base sur des cellules de Voronoï. A chacun des grains correspond 3 angles d’Euler qui définissent les orientations des systèmes de glissement .

Grandeurs testées et résultats#

Comparaison des résultats obtenus avec Code_Aster au dernier instant calculé. Les erreurs sont plus grandes pour cette modélisation car les coordonnées du point de Gauss est légèrement différente de celles de référence (la quadrature est différente).

Identification	Référence	Tolérance%
\({\epsilon}_{xx}\) de EPSI_ELGA	-1,0250E-03	3,0
\({\epsilon}_{yy}\) de EPSI_ELGA	-9.3714E-04	7,0
\({\epsilon}_{yy}\) de EPSP_ELGA	-2.7745E-04	3,0

Synthèse des résultats#

Les résultats sont satisfaisants et valident l’interface entre Code_Aster et MFRONT en 3D, pour des comportements avec des comportements cristallins.