v7.22.126 HSNV126 - Thermo-métallo-mécanique en traction simple#
Résumé:
Ce test illustre un calcul mécanique avec écrouissage non linéaire sur un matériau de type Acier 16MND5 subissant des transformations métallurgiques.
Concrètement, dans un premier temps, l’opérateur CALC_META calcule l’évolution métallurgique associée à une histoire thermique donnée. Cette évolution métallurgique est ensuite fournie à STAT_NON_LINE qui va effectuer un calcul mécanique en prenant en compte les phases métallurgiques (en plus de chargements mécaniques). Le matériau du calcul mécanique est défini avec ELAS_META_FO et META_TRACTION.
Solution de référence#
Résultats de référence#
Les résultats ont été obtenus avec une version antérieure d’Aster. Il s’agit d’un test de non-régression.
Incertitude sur la solution par rapport au résultat de non-régression#
L’incertitude est de \(1{E}^{-4}\text{\%}\) .
Modélisation A#
Caractéristiques de la modélisation#
Modélisation \(\mathrm{2D}\) axisymétrique:
Figure 3.1-a: Géométrie et maillage de la modélisation
Conditions aux limites: |
\(\mathrm{Uy}=0\) sur \(\mathrm{NO1}\) et \(\mathrm{NO2}\) |
\(\mathit{Uy}={u}^{\mathit{meca}}=30\mathit{mm}\) sur \(\mathrm{NO3}\) ET \(\mathrm{NO4}\) |
Caractéristiques du maillage#
Nombre de nœuds: 4
Nombre de mailles et types: 1 QUAD4, 1 SEG2.
Grandeurs testées et résultats#
Identification |
Grandeur |
Référence |
Tolérance |
\(t=\mathrm{1.1s}\) \(\mathrm{NO3}\) |
\(\mathrm{SIYY}\) |
120.547945205 |
1.0E-4 % |
\(t=\mathrm{1.4s}\) \(\mathrm{NO3}\) |
\(\mathrm{SIYY}\) |
191.76201373 |
1.0E-4 % |
\(t=\mathrm{2.0s}\) \(\mathrm{NO3}\) |
\(\mathrm{SIYY}\) |
249.42791762 |
1.0E-4 % |
\(t=\mathrm{1.1s}\) \(\mathrm{NO3}\) |
\(\mathrm{DY}\) |
4.0 |
1.0E-4 % |
\(t=\mathrm{1.4s}\) \(\mathrm{NO3}\) |
\(\mathrm{DY}\) |
13.0 |
1.0E-4 % |
\(t=\mathrm{2.0s}\) \(\mathrm{NO3}\) |
\(\mathrm{DY}\) |
31.0 |
1.0E-4 % |
\(t=\mathrm{1.1s}\) \(\mathrm{NO3}\) |
\(\mathrm{V1}\) |
0.00239726027397 |
1.0E-4 % |
\(t=\mathrm{1.4s}\) \(\mathrm{NO3}\) |
\(\mathrm{V1}\) |
0.0110411899313 |
1.0E-4 % |
\(t=\mathrm{2.0s}\) \(\mathrm{NO3}\) |
\(\mathrm{V1}\) |
0.0287528604119 |
1.0E-4 % |
\(t=\mathrm{1.1s}\) \(\mathit{NO3}\) |
\(\mathit{V7}\) |
20.5479452055 |
1.0E-4 % |
\(t=\mathrm{1.4s}\) \(\mathit{NO3}\) |
\(\mathit{V7}\) |
91.76201373 |
1.0E-4 % |
\(t=\mathrm{2.0s}\) \(\mathit{NO3}\) |
\(\mathit{V7}\) |
149.42791762 |
1.0E-4 % |
\(t=\mathrm{1.1s}\) \(\mathrm{NO3}\) |
\({\epsilon}^{\mathit{th}}\) |
0.001 |
1.0E-4 % |
\(t=\mathrm{1.1s}\) \(\mathit{NO3}\) |
\({\epsilon}_{yy}^{\mathit{meca}}\) |
0.003 |
1.0E-4 % |
\(t=\mathrm{1.4s}\) \(\mathrm{NO3}\) |
\({\epsilon}_{yy}^{\mathit{meca}}\) |
0.012 |
1.0E-4 % |
\(t=2,0s\) \(\mathrm{NO3}\) |
\({\epsilon}_{yy}^{\mathit{meca}}\) |
0.03 |
1.0E-4 % |
\(t=\mathrm{1.1s}\) \(\mathrm{NO3}\) |
\({\epsilon}_{yy}^{\mathit{plas}}\) |
0.00239726027397 |
1.0E-4 % |
\(t=\mathrm{1.4s}\) \(\mathrm{NO3}\) |
\({\epsilon}_{yy}^{\mathit{plas}}\) |
0.0110411899313 |
1.0E-4 % |
\(t=2,0s\) \(\mathrm{NO3}\) |
\({\epsilon}_{yy}^{\mathit{plas}}\) |
0.0287528604119 |
1.0E-4 % |
\({\epsilon}^{\mathit{th}}\) : déformations thermiques - \({\epsilon}^{\mathit{meca}}\) : déformations mécaniques - \({\epsilon}^{\mathit{plas}}\) : déformations plastiques |
Modélisation B#
Caractéristiques de la modélisation#
Modélisation \(\mathrm{2D}\) axisymétrique:
Figure 3.1-a: Géométrie et maillage de la modélisation
Conditions aux limites: |
\(\mathrm{Uy}=0\) sur \(\mathrm{NO1}\) et \(\mathrm{NO2}\) |
\(\mathit{Uy}={u}^{\mathit{meca}}=30\mathit{mm}\) sur \(\mathrm{NO3}\) ET \(\mathrm{NO4}\) |
La modélisation B est l’exact équivalent de la modélisation A en prenant en compte des grandes déformations via le mot clé DEFORMATION=’SIMO_MIEHE’.
Caractéristiques du maillage#
Nombre de nœuds: 4
Nombre de mailles et types: 1 QUAD4, 1 SEG2.
Grandeurs testées et résultats#
Identification |
Grandeur |
Référence |
Tolérance |
\(t=\mathrm{1.1s}\) \(\mathrm{NO3}\) |
\(\mathrm{SIYY}\) |
120.113910175 |
1.0E-4 % |
\(t=\mathrm{1.4s}\) \(\mathrm{NO3}\) |
\(\mathrm{SIYY}\) |
190.879298792 |
1.0E-4 % |
\(t=\mathrm{2.0s}\) \(\mathrm{NO3}\) |
\(\mathrm{SIYY}\) |
247.146107033 |
1.0E-4 % |
\(t=\mathrm{1.1s}\) \(\mathrm{NO3}\) |
\(\mathrm{DY}\) |
3.99751358807 |
1.0E-4 % |
\(t=\mathrm{1.4s}\) \(\mathrm{NO3}\) |
\(\mathrm{DY}\) |
12.9975135881 |
1.0E-4 % |
\(t=\mathrm{2.0s}\) \(\mathrm{NO3}\) |
\(\mathrm{DY}\) |
30.9975135881 |
1.0E-4 % |
\(t=\mathrm{1.1s}\) \(\mathrm{NO3}\) |
\(\mathrm{V1}\) |
0.00239196685483 |
1.0E-4 % |
\(t=\mathrm{1.4s}\) \(\mathrm{NO3}\) |
\(\mathrm{V1}\) |
0.0109680756477 |
1.0E-4 % |
\(t=\mathrm{2.0s}\) \(\mathrm{NO3}\) |
\(\mathrm{V1}\) |
0.0283169374338 |
1.0E-4 % |
\(t=\mathrm{1.1s}\) \(\mathrm{NO3}\) |
\(\mathrm{V7}\) |
20.5025730414 |
1.0E-4 % |
\(t=\mathrm{1.4s}\) \(\mathrm{NO3}\) |
\(\mathrm{V7}\) |
91.5239672252 |
1.0E-4 % |
\(t=\mathrm{2.0s}\) \(\mathrm{NO3}\) |
\(\mathrm{V7}\) |
148.008633506 |
1.0E-4 % |
Synthèse des résultats#
Ce cas test de non-régression permet de vérifier la cohérence de Code_Aster d’une version sur l’autre en ce qui concerne la métallurgie.