v5.01.110 SDND110 – Excitation sismique d’un discret affecté du comportement CHOC_ELAS_TRAC#
Résumé:
On teste la réponse du modèle de comportement non linéaire CHOC_ELAS_TRAC, formulé sur des éléments discrets pour des mailles SEG2.
Les opérateurs DYNA_NON_LINE et DYNA_VIBRA sont employés pour la validation. On analyse la réponse d’éléments discrets supportant une loi de comportement non linéaire sous un chargement sismique.
Les modélisations et éléments discrets testés sont en \(\mathrm{3D}\) avec la modélisation DIS_T sur une maille SEG2.
Ce comportement est aussi validé pour des sollicitations non-dynamiques dans le cas-test SSND121[V6.08.121] avec l’opérateur STAT_NON_LINE.
Solutions de référence#
Méthode de calcul utilisée pour les solutions de référence#
Modélisation A, B, C, D#
L’équation du comportement non-linéaire est connue ainsi que le chargement en déplacement, la solution est calculée de façon analytique.
Incertitude sur la solution#
Modélisations A, B, C, D#
Aucune, la solution de référence est exacte.
Modélisation A#
Caractéristiques de la modélisation#
Les modélisations testées sont DIS_T sur des mailles SEG2. Les caractéristiques des discrets sont du type: K_T_D_L, M_T_D_L.
Caractéristiques du maillage#
Nombre de nœuds: 2, nombre de mailles: 2, éléments SEG2: 2.
Conditions aux limites et chargements#
Le nœud N2 est bloqué: \(\mathit{DX}=\mathit{DY}=\mathit{DZ}=0\) .
Le nœud N1 est libre suivant la direction Xet bloqué suivant Y et Z: \(\mathit{DY}=\mathit{DZ}=0\) .
Un déplacement fonction du temps est imposé sur le nœud N1 dans la direction X. Ce chargement est une composition de 3 sinus avec 3 fréquences et 3 amplitudes différentes (cf. § 1.5.1 pour les équations). La figure représente le déplacement en fonction du temps.
Figure 3.3-a : Déplacement imposé au noeud N1.
Grandeurs testées et résultats#
La grandeur testée est l’effort. Les tolérances sont celles par défaut.
Les tests consistent à récupérer les déplacements du nœud N1, de calculer l’effort à l’aide de la loi de comportement et de comparer cet effort avec celui calculé par code_aster. Les tests sont réalisés sur tous les instants archivés.
Figure 3.4-a : Comportement Force vs déplacement du dispositif non-linéaire.
Figure 3.4-b : Réponse force et déplacement en fonction du temps au nœud N1.
Modélisation B#
Caractéristiques de la modélisation#
Les modélisations testées sont DIS_T sur des mailles SEG2. Les caractéristiques des discrets sont du type: K_T_D_L, M_T_D_L.
Caractéristiques du maillage#
Nombre de nœuds: 2, nombre de mailles: 2, éléments SEG2: 2.
Conditions aux limites et chargements#
Le nœud N2 est bloqué: \(\mathit{DX}=\mathit{DY}=\mathit{DZ}=0\) .
Le nœud N1 est libre suivant la direction Xet bloqué suivant Y et Z: \(\mathit{DY}=\mathit{DZ}=0\) .
Un déplacement est imposé sur le nœud N1 dans la direction X. Ce chargement est une rampe qui permet de déplacer le nœud avec un stat_non_line et ensuite de simuler un essai de lâché avec un dyna_non_line.
Grandeurs testées et résultats#
La grandeur testée est l’effort. Les tolérances sont celles par défaut.
Les tests consistent à récupérer les déplacements du nœud N1, de calculer l’effort à l’aide de la loi de comportement et de comparer cet effort avec celui calculé par code_aster. Les tests sont réalisés sur tous les instants archivés.
Figure 4.4-a : Comportement Force vs déplacement du dispositif non-linéaire.
Figure 4.4-b : Réponse force et déplacement en fonction du temps au nœud N1.
Modélisation C#
Caractéristiques de la modélisation#
Les modélisations testées sont DIS_T sur des mailles SEG2. Les caractéristiques des discrets sont du type: K_T_D_L, M_T_D_L.
Caractéristiques du maillage#
Nombre de nœuds: 3, nombre de mailles: 3, éléments SEG2: 3.
Conditions aux limites et chargements#
Les nœud N1, N3sont bloqués: \(\mathit{DX}=\mathit{DY}=\mathit{DZ}=0\) .
Le déplacement, la vitesse et l’accélération sont définis par les équations présentées au § 1.5.3 .
Le chargement sismique est suivant la direction: \((\mathrm{1.0,}\mathrm{0.0,}0.0)\) .
Grandeurs testées et résultats#
La grandeur testée est l’effort. Les tolérances sont celles par défaut.
Les tests consistent à récupérer les déplacements du nœud N2, de calculer l’effort à l’aide de la loi de comportement et de comparer cet effort avec celui calculé par code_aster. Les tests sont réalisés sur tous les instants archivés.
Figure 5.4-a: Comportement Force vs déplacement du dispositif non-linéaire.
Figure 5.4-b : Réponse force et déplacement en fonction du temps.
Modélisation D#
Caractéristiques de la modélisation#
Les modélisations testées sont DIS_T sur des mailles SEG2. Les caractéristiques des discrets sont du type: K_T_D_L, M_T_D_L.
Caractéristiques du maillage#
Nombre de nœuds: 3, nombre de mailles: 3, éléments SEG2: 3.
Conditions aux limites et chargements#
Les nœud N1, N3sont bloqués: \(\mathit{DX}=\mathit{DY}=\mathit{DZ}=0\) .
Le déplacement, la vitesse et l’accélération sont définis par les équations présentées au § 1.5.3 .
Le chargement sismique est suivant la direction: \((\mathrm{0.5,}\mathrm{0.5,}0.8)\) .
Grandeurs testées et résultats#
La grandeur testée est l’effort. Les tolérances sont celles par défaut.
Les tests consistent à récupérer les déplacements du nœud N2, de calculer l’effort à l’aide de la loi de comportement et de comparer cet effort avec celui calculé par code_aster. Les tests sont réalisés sur tous les instants archivés.
Figure 6.4-a: Comportement Force vs déplacement du dispositif non-linéaire.
Figure 6.4-b : Réponse force et déplacement en fonction du temps.
Synthèse des résultats#
Ces tests permettent de vérifier le bon fonctionnement des éléments discrets avec le comportement CHOC_ELAS_TRAC dans le cadre d’une utilisation avec la commande DYNA_NON_LINE et DYNA_VIBRA.
La commande DYNA_NON_LINE utilise un algorithme implicite.
La commande DYNA_VIBRA utilise un algorithme explicite et adapte le pas pour la résolution du schéma en temps.