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SSNA104 - Cylindre creux soumis à une pression vi[]
28 mai 2013 Figure 1.1-a : Coupe du cylindre creux et chargement ... Le cylindre est soumis à une pression interne sur [DA]P0=1.E?3 MPa.
Code_AsterVersion
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SSNA104 - Cylindre creux soumis à une pression, viscoélasticité linéaireRésumé :
Ce cas-test permet de valider les lois de LEMAITRE et LEMA_SEUIL implantée dans Code_Aster dans le cas
de comportement viscoélastique linéaire. Les résultats trouvés sont comparés à une solution analytique.
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1Problème de référence
1.1Géométrie
Dimensions du cylindre :R0 1m
R1 2m Figure 1.1-a : Coupe du cylindre creux et chargement1.2Propriétés des matériaux
Module d'Young : E=1MPa
Coefficient de Poisson :
=0.3Loi de LEMAITRE : g,,T= 1K
1 mn avec 1K=1, 1
m=0, n=1Loi LEMA_SEUIL :
g,,T=A 23 avec A=32, =1 sur tout le maillage
S=10-10
étant donné la valeur des différents paramètres matériaux, les deux lois sont absolument identiques et
peuvent donc être comparés à la même solution analytique. Manuel de validationFascicule v6.01: Statique non linéaire en axisymétrique Document diffusé sous licence GNU FDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html)Code_AsterVersion
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1.3Conditions aux limites et chargement
Conditions aux limites :
Le cylindre est bloqué en DY sur les côtés [AB] et [CD].Chargement :
Le cylindre est soumis à une pression interne sur [DA]P0=1.E-3MPa Manuel de validationFascicule v6.01: Statique non linéaire en axisymétrique Document diffusé sous licence GNU FDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html)Code_AsterVersion
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2Solutions de référence
2.1Méthode de calcul utilisée pour les solutions de référence
L'ensemble de cette démonstration peut être lue avec plus de détails dans le document [bib1].
Dans le cas d'un matériau isotrope viscoélastique linéaire, on peut décrire le comportement au cours
du temps à l'aide de deux fonctions It et Kt de telle sorte que les déformations et les
dI3 où I3 désigne la matrice identité de rang 3 et ∗ le produit de convolution : t ft-gdOn trouveIt=1
Ekt, Kt=
E1
2ktOn impose la pression P0 à l'instant t=0, la pression interne vaut pt=HtP0 où
Ht=
{0sit-01sit-≥0 avec dans ce cas =0
On utilise la transformée de Laplace Carson f+n=Lft=n∫0∞
fte-ntdtD'où
p=P0La solution du problème élastique équivalent est : 1-r1 2 r20001r1
2 r2000Z
+ où =P0r02 r12-r02On détermine Z+ par la condition sur
+ donnée par les conditions aux limites : +=0=I+K+Z +-K+2Z +=I+Z +-2K+D'où Z+=
12-1p pEk. Manuel de validationFascicule v6.01: Statique non linéaire en axisymétrique Document diffusé sous licence GNU FDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html)Code_AsterVersion
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On trouve par la transformée de Laplace inverse zt=1-1-2e-Eht, de même en
appliquant la transformée de Laplace inverse sur r et , on trouve 1-r12 r2000
1r12 r20On en déduit :
32k
1-23e-Ekt-r12
r200 032k
1-23e-Ekt-r12
r20 321-2
3e-Ekt-kr1
2 r2t00 0321-2
3e-Ekt-kr1
2 r2t000-1-2
E1-e-Eht.
On en déduit le déplacement radial
wr,t=r[1E[1r1
2 r21-2 2kr1 2 r2t]2.2Résultats de référence
Déplacement
DX sur le noeud B et les contraintes SIXX, SIYY et SIZZ en B2.3Incertitude sur la solution
0% : solution analytique
2.4Références bibliographiques
Ph. De BONNIERES : Deux solutions analytiques de problèmes axisymétriques en viscoélasticité
linéaire et avec contact unilatéral, Note HI-71/8301 Manuel de validationFascicule v6.01: Statique non linéaire en axisymétrique Document diffusé sous licence GNU FDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html)Code_AsterVersion
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3Modélisation A
3.1Caractéristiques de la modélisation
Le problème est modélisé en axisymétrie.3.2Caractéristiques du maillage
1000 mailles QUAD4
3.3Grandeurs testées et résultats
IdentificationInstantsRéférence
DXB 0.92.14498 E-3
SIXXB 0.90.0
SIYYB 0.92.7912 E-4SIZZB 0.96.66 E-4 Manuel de validationFascicule v6.01: Statique non linéaire en axisymétrique Document diffusé sous licence GNU FDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html)Code_AsterVersion
default Titre : SSNA104 - Cylindre creux soumis à une pression, vi[...]Date : 28/05/2013Page : 7/8 Responsable : DE BONNIÈRES PhilippeClé : V6.01.104Révision :7c72fa0bd948
4Modélisation B
4.1Caractéristiques de la modélisation
Le problème est modélisé en axisymétrie4.2Caractéristiques du maillage
1000 mailles QUAD4
4.3Grandeurs testées et résultats
IdentificationInstantsRéférence
DXB 0.92.14498 E-3SIXXB 0.90.0SIYYB 0.92.7912 E-4
SIZZB 0.96.66 E-4
Manuel de validationFascicule v6.01: Statique non linéaire en axisymétrique Document diffusé sous licence GNU FDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html)Code_AsterVersion
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5Synthèse des résultats
Les résultats calculés par Code_Aster sont en accord avec les solutions analytiques mais dépendent
très fortement du raffinement du maillage. Manuel de validationFascicule v6.01: Statique non linéaire en axisymétrique Document diffusé sous licence GNU FDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html)quotesdbs_dbs46.pdfusesText_46[PDF] le dadaisme caractéristiques
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