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Méthode XFEM pour la Modélisation de grandes ... - Cast3M - CEA

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Figure II-15 – Réponse mécanique <strong>de</strong>s <strong>de</strong>ux modélisations en grands dép<strong>la</strong>cements <strong>pour</strong> <strong>la</strong> métho<strong>de</strong> à<br />

Multiplicateurs appliquée à un matériau é<strong>la</strong>stop<strong>la</strong>stique linéaire par morceau...............76<br />

Figure II-16 – Erreur sur les énergies <strong>pour</strong> <strong>la</strong> métho<strong>de</strong> à Multiplicateurs<br />

appliquée à un matériau é<strong>la</strong>stop<strong>la</strong>stique linéaire par morceau........................................76<br />

Figure II-17 - Métho<strong>de</strong> simplifiée appliquée à un matériau é<strong>la</strong>stop<strong>la</strong>stique linéaire par morceau :<br />

Réponse mécanique <strong>de</strong>s <strong>de</strong>ux modélisations ..................................................................77<br />

Figure II-18 - Métho<strong>de</strong> simplifiée appliquée à un matériau é<strong>la</strong>stop<strong>la</strong>stique linéaire par morceau :<br />

Erreur sur les énergies.....................................................................................................78<br />

Figure II-19 - Loi cohésive cohérente avec un modèle é<strong>la</strong>stop<strong>la</strong>stique linéaire par morceau<br />

(Gran<strong>de</strong>s déformations)...................................................................................................79<br />

Figure II-20 - Courbe <strong>de</strong> traction <strong>pour</strong> l'acier ferritique TU52B ...........................................................79<br />

Figure II-21 - Réponse mécanique <strong>de</strong>s <strong>de</strong>ux modélisations <strong>pour</strong> <strong>la</strong> métho<strong>de</strong> simplifiée<br />

appliquée au modèle <strong>de</strong> Rousselier.................................................................................80<br />

Figure II-22 - Métho<strong>de</strong> simplifiée appliquée au modèle <strong>de</strong> Rousselier : Erreur sur les énergies .........80<br />

Figure II-23 - Loi cohésive cohérente avec le modèle <strong>de</strong> Rousselier <strong>pour</strong> le TU52B ...........................81<br />

Figure II-24 - Evolution du dép<strong>la</strong>cement et du saut <strong>de</strong> dép<strong>la</strong>cement en fonction <strong>de</strong> <strong>la</strong> porosité<br />

dans le modèle <strong>de</strong> référence ............................................................................................81<br />

Figure III-1 - Définition <strong>de</strong> <strong>la</strong> géométrie <strong>de</strong> <strong>la</strong> fissure <strong>de</strong>puis le couple <strong>de</strong> fonctions <strong>de</strong> niveau ...........86<br />

Figure III-2 – Métho<strong>de</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> grille auxiliaire <strong>pour</strong> le calcul <strong>de</strong>s levels sets [Prabel2007]<br />

a) Mail<strong>la</strong>ge <strong>de</strong> <strong>la</strong> structure b) Grille auxiliaire ................................................................86<br />

Figure III-3 - Description <strong>de</strong> <strong>la</strong> stratégie d'enrichissement....................................................................87<br />

Figure III-4 - Intégration conforme par sous-triangu<strong>la</strong>risation <strong>de</strong>s éléments <strong>XFEM</strong> ............................88<br />

Figure III-5 - a) Sélection <strong>de</strong>s éléments à surintégrer suivant le rayon p<strong>la</strong>stique<br />

b) Les éléments verts sont surintégrés [Prabel2007].......................................................89<br />

Figure III-6 - Mail<strong>la</strong>ge <strong>de</strong> <strong>la</strong> fissure selon <strong>la</strong> dimension du problème ...................................................89<br />

Figure III-7 - Déformation d'un élément barre sain soumis à un dép<strong>la</strong>cement axial .............................90<br />

Figure III-8 - Déformation d'un élément barre fissuré soumis à un dép<strong>la</strong>cement axial.........................92<br />

Figure III-9 - Position d'un nœud traversé par <strong>la</strong> fissure dans <strong>la</strong> configuration finale...........................93<br />

Figure III-10 - Stratégie d'enrichissement <strong>pour</strong> l'approximation H-enrichie .........................................94<br />

Figure III-11 - Schéma d'intégration <strong>de</strong>s éléments <strong>XFEM</strong> ....................................................................95<br />

Figure III-12 – Déformées calculées à partir <strong>de</strong> <strong>la</strong> position <strong>de</strong>s nœuds et<br />

à partir <strong>de</strong> <strong>la</strong> définition corrigée <strong>de</strong> <strong>la</strong> position <strong>de</strong>s points.<br />

a : Etat initial, fissure fermée ; b : Etat initial, fissure ouverte ; c : Etat final...............95<br />

Figure III-13 - Eléments parents - 1: quadrangle en 2D ; 2 : cube en 3D..............................................97<br />

Figure III-14 - Soli<strong>de</strong> fissuré soumis à <strong>de</strong>s dép<strong>la</strong>cements imposés sur Гu et<br />

<strong>de</strong>s efforts surfaciques sur ГF........................................................................................98<br />

Figure III-15 - Soli<strong>de</strong> fissuré avec zone cohésive, chargé en dép<strong>la</strong>cements imposés<br />

et efforts surfaciques .....................................................................................................99<br />

Figure III-16 - Poutre é<strong>la</strong>stique en traction symétrique .......................................................................103<br />

Figure III-17 - Discrétisation du problème <strong>de</strong> poutre en traction symétrique......................................103<br />

Figure III-18 - Application d'un offset sur <strong>la</strong> loi cohésive i<strong>de</strong>ntifiée...................................................107<br />

Figure III-19 - Lieu <strong>de</strong>s points <strong>de</strong> Gauss suivant le schéma d'intégration<br />

<strong>pour</strong> les éléments quadrangles linéaires et quadratiques.............................................109<br />

Figure III-20 - Zone <strong>de</strong> calcul du critère <strong>de</strong> propagation et d'orientation.<br />

a) Pour les critères à moyenne pondérée ; b) Pour les critères locaux........................110<br />

Figure III-21 - Discrétisation <strong>XFEM</strong> du modèle <strong>de</strong> zone cohésive .....................................................112<br />

Figure III-22 - Algorithme <strong>de</strong> propagation <strong>de</strong> <strong>la</strong> zone cohésive en 2D................................................114<br />

Figure III-23 - Algorithme <strong>de</strong> résolution d'un problème <strong>de</strong> fissuration avec zone cohésive ...............118<br />

Figure IV-1 - Courbe <strong>de</strong> traction <strong>pour</strong> l'acier ferritique TU52B..........................................................123<br />

Figure IV-2 - Mail<strong>la</strong>ge et conditions aux limites <strong>pour</strong> le calcul standard<br />

d'un essai <strong>de</strong> traction sur éprouvette CT ......................................................................124<br />

Figure IV-3 - Pré-endommagement autour <strong>de</strong> <strong>la</strong> pointe <strong>de</strong> fissure<br />

<strong>pour</strong> imposer <strong>la</strong> propagation dans le p<strong>la</strong>n <strong>de</strong> symétrie<br />

dans le cas d’un mail<strong>la</strong>ge d’éléments quadratiques sous-intégrés ...............................124<br />

viii

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