v6.03.151 SSNP151 – Eprouvette Compact Tension (CT) en 2D et en 3D avec la loi CZM_TRA_MIX#

Résumé:

Ce test de mécanique statique non linéaire permet de s’assurer de la non régression d’une fonctionnalité de Code_Aster en mécanique de la rupture. La fonctionnalité testée est la loi de rupture ductile : CZM_TRA_MIX [R7.02.11].

Une éprouvette Compact Tension (\(\mathit{CT}\) ) est sollicitée en traction. L’évolution de la force au cours de la propagation de la rupture ductile est calculée.

La modélisation de l’éprouvette est réalisée avec des éléments \(\mathrm{2D}\) (QUA8) ou des éléments \(\mathrm{3D}\) (HEXA20).

Solution de référence#

Grandeurs et résultats de référence#

La force appliquée sur l’éprouvette (REAC_NODA) a été calculée.

Les résultats calculés dans ce cas test sont issus d’une exécution antérieure de Code_Aster , il s’agit d’un cas test de non-régression.

Modélisation A#

Modélisation en déformations planes.

Caractéristiques de la modélisation#

La modélisation de la rupture ductile est effectuée avec la modélisation PLAN_INTERFACE et la loi CZM_TRA_MIX. Les éléments de volume sont modélisés en déformations planes D_PLAN.

Caractéristiques du maillage#

Le maillage d’entrée est linéaire. Il est transformé en un maillage quadratique par LINE_QUAD dans CREA_MAILLAGE.

Après la transformation ses caractéristiques sont les suivantes :

Nombre de nœuds: 2357

Nombres d’éléments pour l’éprouvette \(\mathrm{CT}\) : 663 QUAD8 et 42 TRIA6

Nombres d’éléments pour la goupille : 20 TRIA6.

Nombre d’éléments d’interface : 40 QUAD8.

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Figure 4 : Maillage de l’éprouvette CT en 2D.

Grandeurs testées et résultats#

Test de non régression : Force de traction (résultante \(\mathit{DY}\) ) sur la goupille en fonction du déplacement \(\mathit{DY}\) de la goupille.

Grandeur testée

Type de Référence

Code_Aster

Tolérance ( \(\text{\%}\) )

Force pour un déplacement de \(0,5\mathit{mm}\)

“NON_REGRESSION”

4269.54

0.10

Force pour un déplacement de \(1\mathit{mm}\)

“NON_REGRESSION”

4767.59

0.10

Force pour un déplacement de \(1,5\mathit{mm}\)

“NON_REGRESSION”

5109.77

0.10

Force pour un déplacement de \(2\mathit{mm}\)

“NON_REGRESSION”

5383.76

0.10

Modélisation B#

Modélisation en 3D.

Caractéristiques de la modélisation#

La modélisation de la rupture ductile est effectuée avec la modélisation 3D_INTERFACE et la loi CZM_TRA_MIX. Les éléments de volume sont modélisés avec le modèle 3D.

Caractéristiques du maillage#

Le maillage d’entrée est linéaire. Il est transformé en un maillage quadratique par LINE_QUAD dans CREA_MAILLAGE.

Après la transformation ses caractéristiques sont les suivantes :

Nombre de nœuds: 7160

Nombres d’éléments pour l’éprouvette \(\mathrm{CT}\) : 1130 HEXA20 et 120 PRIS15

Nombres d’éléments pour la goupille : 100 PRIS15

Nombre d’éléments d’interface : 100 HEXA20.

../../../../_images/100000000000029200000231193F1D429959AA01.png

Figure 5 : Maillage de l’éprouvette CT en 3D.

Grandeurs testées et résultats#

Test de non régression : Force de traction (résultante \(\mathit{DY}\) ) sur la goupille en fonction du déplacement \(\mathit{DY}\) de la goupille.

Grandeur testée

Type de Référence

Code_Aster

Tolérance (%)

Force pour un déplacement de \(0,4\mathit{mm}\)

“NON_REGRESSION”

4.47132E+04

0.10

Force pour un déplacement de \(0,8\mathit{mm}\)

“NON_REGRESSION”

5.09591E+04

0.10

Force pour un déplacement de \(1,2\mathit{mm}\)

“NON_REGRESSION”

5.22155E+04

0.10

Force pour un déplacement de \(1,6\mathit{mm}\)

“NON_REGRESSION”

5.32126E+04

0.10

Synthèse des résultats#

Seules des valeurs de non régression sont testées.