Code_Aster ®
Version
7.4
Titre :
Opérateur DEFI_MODELE_GENE
Date :
31/01/05
Auteur(s) :
O. NICOLAS, E. BOYERE Clé
:
U4.65.02-F Page
: 1/6
Organisme(s) : EDF-R&D/AMA
Manuel d'Utilisation
Fascicule U4.6- : Matrices/Vecteurs élémentaires et assemblage
Document : U4.65.02
Opérateur DEFI_MODELE_GENE
1 But
Créer la structure globale à partir des sous-structures en sous-structuration dynamique.
Dans le cadre d'un calcul utilisant les méthodes de sous-structuration dynamique (analyse modale ou
harmonique), l'opérateur DEFI_MODELE_GENE permet de décrire la structure globale à partir des
macro-éléments issus de MACR_ELEM_DYNA [U4.65.01] et des différentes connexions qui lient les
sous-structures les unes aux autres. Un macro-élément peut servir à la définition de plusieurs
sous-structures, quelle que soit leur orientation dans le repère physique si le couplage s'effectue par
des modes statiques (option `CLASSIQUE'). Cette possibilité permet de tenir compte de la répétition
d'un composant dans la structure globale.
Produit une structure de données de type modele_gene.
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Opérateur DEFI_MODELE_GENE
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: 2/6
2 Syntaxe
mo_gene [modele_gene] = DEFI_MODELE_GENE
(
SOUS_STRUC = _F( NOM
=
nom_sstruc,
[Kn]
MACR_ELEM_DYNA = macro_dy,
[macr_elem_dyna]
ANGL_NAUT
=
angl_naut, [l_R]
TRANS
= trans,
[l_R]
),
LIAISON =
_F(
SOUS_STRUC_1
= 'nom_sstruc1', [Kn]
INTERFACE_1 = 'nom_int1',
[Kn]
SOUS_STRUC_2
= 'nom_sstruc2', [Kn]
INTERFACE_2 = 'nom_int2',
[Kn]
GROUP_MA_MAIT_1 = lgma1 , [l_gr_maille]
MAILLE_MAIT_1
= lma1 , [l_maille]
GROUP_MA_MAIT_2 = lgma2 , [l_gr_maille]
MAILLE_MAIT_2
= lma2 , [l_maille]
OPTION
=
/'CLASSIQUE',
[DEFAUT]
/'REDUIT',
),
VERIF =
_F(
STOP_ERREUR =
/'OUI', [DEFAUT]
/'NON',
PRECISION = /
prec
,
[R]
/
1.E-3,
[DEFAUT]
CRITERE = /
'RELATIF',
[DEFAUT]
/
'ABSOLU',
),
)
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3 Opérandes
3.1 Mot
clé
SOUS_STRUC
SOUS_STRUC
Mot clé facteur permettant de définir toutes les sous-structures qui composent la structure
globale. La définition d'une sous-structure se fait par la donnée de son nom, du macro-élément
qui lui est associé et de son orientation dans le repère physique.
3.1.1 Opérande
NOM
NOM = 'nom_sstruc'
Nom de 8 caractères maximum qui permettra par la suite de désigner la sous-structure dans :
·
opérateur : DEFI_MODELE_GENE [U4.65.02], opérandes : LIAISON et SOUS_STRUC_1,
·
opérateur : DEFI_SQUELETTE [U4.24.01], opérande : SOUS_STRUC,
·
opérateur : ASSE_VECT_GENE [U4.65.05], opérande : SOUS_STRUC,
·
opérateur : REST_BASE_PHYS [U4.63.21], opérande : SOUS_STRUC.
3.1.2 Opérande
MACR_ELEM_DYNA
MACR_ELEM_DYNA = macro_dyna
Nom du concept macr_elem_dyna issu de l'opérateur MACR_ELEM_DYNA [U4.65.01] qui
désigne le modèle condensé de la sous-structure. On rappelle qu'un macro-élément peut
servir à la définition de plusieurs sous-structures.
3.1.3 Opérande
ANGL_NAUT
ANGL_NAUT = angl_naut
Liste des 3 angles nautiques, en degrés, qui permettent de passer de l'orientation du modèle
ayant donné naissance au macro-élément à celle de la sous-structure.
On se rapportera à l'opérateur AFFE_CARA_ELEM [U4.42.01] : Opérande ORIENTATION pour
la définition et l'utilisation des angles nautiques.
3.1.4 Opérande
TRANS
TRANS = trans
Liste de 3 composantes de translation qui permettent de construire une nouvelle
sous-structure à partir du modèle ayant donné naissance au macro-élément, en appliquant
une translation d'ensemble.
3.2 Mot
clé
LIAISON
LIAISON
Mot clé facteur permettant de définir toutes les interfaces de liaison entre sous-structures. Une
liaison est définie par les noms des deux sous-structures en vis à vis, et pour chacune d'entre
elles, le nom de l'interface correspondante.
Dans le cas d'une incompatibilité de maillage entre les deux sous-structures en vis à vis, il est
nécessaire d'indiquer celle des deux dont l'interface sera considérée comme maître (mots clés
GROUP_MA_MAIT* et/ou MAILLE_MAIT). Les noeuds esclaves qui sont projetés sur l'interface
maître sont définis au préalable par DEFI_INTERF_DYNA [U4.64.01]. Le "recollement" des 2
interfaces se fera par écriture de relations linéaires entre les ddls des 2 faces.
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Les déplacements des noeuds de la face esclave seront reliés aux déplacements de leurs
projections sur la face maître. Pour chaque noeud de la face esclave, on écrira 2 (en 2D) ou 3 (en
3D) relations linéaires.
Une application de cette fonctionnalité est par exemple le recollement d'un maillage formé
d'éléments linéaires (P1) sur un autre maillage quadratique (P2). Dans ce cas il est plutôt
conseillé de choisir comme face "esclave" la face quadratique.
Il est possible de définir une liaison par modes réduits (ou modes d'interface) par le mot clé
OPTION.
3.2.1 Opérande
SOUS_STRUC_1
SOUS_STRUC_1 = 'nom_sstruc1'
Nom de la première des sous-structures mises en jeu de part et d'autre de la liaison. Elle doit
avoir été définie au préalable par le mot clé : SOUS_STRUC.
3.2.2 Opérande
INTERFACE_1
INTERFACE_1 = 'nom_int1'
Nom de l'interface de la première sous-structure intervenant dans la liaison. Elle doit avoir été
définie au préalable par l'opérateur DEFI_INTERF_DYNA [U4.64.01] pour le macro-élément
support de la sous-structure.
3.2.3 Opérande
GROUP_MA_MAIT_1, MAILLE_MAIT_1
GROUP_MA_MAIT_1 = lgma1
MAILLE_MAIT_1
= lma1
Ces mots-clés permettent de définir l'ensemble des mailles de l'interface de la première
sous-structure considérée comme maître où l'on cherchera les vis-à-vis des noeuds de la
face esclave appartenant à la deuxième sous-structure.
Attention :
En 3D, il ne faut pas donner des mailles de surface, mais les mailles volumiques
adjacentes à la face. Les mailles spécifiées sont des "candidates" pour la recherche des
points vis-à-vis. On peut en donner trop, cela n'est pas gênant.
De la même façon, en 2D, les mailles "maîtres" doivent être surfaciques (QUAD, TRIA) et non
linéiques
3.2.4 Opérande
SOUS_STRUC_2
SOUS_STRUC_2 = 'nom_sstruc2'
Nom de la deuxième des sous-structures mises en jeu de part et d'autre de la liaison. Elle
doit avoir été définie au préalable par le mot-clé SOUS_STRUC.
3.2.5 Opérande
INTERFACE_2
INTERFACE_2 = 'nom_int2'
Nom de l'interface de la deuxième sous-structure intervenant dans la liaison. Elle doit avoir
été définie au préalable par l'opérateur DEFI_INTERF_DYNA [U4.64.01] pour le
macro-élément support de la sous-structure.
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3.2.6 Opérande
GROUP_MA_MAIT_2, MAILLE_MAIT_2
GROUP_MA_MAIT_2 = lgma2
MAILLE_MAIT_2
= lma2
Ces mots-clés permettent de définir l'ensemble des mailles de l'interface de la deuxième
sous-structure considérée comme maître où l'on cherchera les vis-à-vis des noeuds de la
face esclave appartenant à la première sous-structure.
Attention :
En 3D, il ne faut pas donner des mailles de surface, mais les mailles volumiques
adjacentes à la face. Les mailles spécifiées sont des "candidates" pour la recherche des
points vis-à-vis. On peut en donner trop, cela n'est pas gênant.
De la même façon, en 2D, les mailles "maîtres" doivent être surfaciques (QUAD, TRIA) et non
linéiques
3.2.7 Opérande
OPTION
OPTION
=
/'CLASSIQUE',
/'REDUIT',
Permet de choisir entre une sous-structuration classique par modes statiques (méthode
Mac-Neal, Craig-Bampton harmonique ou non) ou par modes d'interface.
3.3 Mot
clé
VERIF
VERIF
Mot clé facteur permettant de vérifier la cohérence du modèle généralisé : on vérifie que la liaison
est compatible avec les orientations et les translations affectées aux sous-structures. Les noeuds
des deux interfaces n'ont a priori pas à être ordonnés de telle sorte qu'ils soient deux à deux
confondus. Si les noeuds des interfaces ne sont pas en vis-à-vis deux à deux, le code détecte cet
état et réordonne les noeuds de façon à les remettre en vis-à-vis.
3.3.1 Opérande
STOP_ERREUR
Permet d'effectuer ou non la vérification de cohérence du modèle généralisé.
3.3.2 Opérandes
PRECISION / CRITERE
Indique le seuil de précision au delà duquel les liaisons sont incompatibles. Il s'agit de la distance
(relative ou absolue suivant CRITERE) au delà de laquelle les noeuds de liaison sont considérés
comme trop éloignés pour être effectivement reliés.
4 Phase
d'exécution
L'opérateur procède à un certain nombre de vérifications sur la cohérence des liaisons si la liaison ne
présente pas d'incompatibilité de maillage :
·
nombre de noeuds identique de part et d'autre de la liaison,
·
cohérence, en chaque noeud, après orientation des degrés de liberté actifs de part et d'autre
de la liaison.
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5 Matrices et conditions de liaisons calculées par
DEFI_MODELE_GENE
5.1
Dans le cas de l'option 'CLASSIQUE'
L'opérateur calcule les matrices de liaison orientée intervenant dans le modèle généralisé :
Lk
= Bk R k k
j
orientée
j
où :
l'exposant k caractérise la sous-structure,
l'indice j caractérise l'interface de liaison,
Bkj est la matrice d'extraction des ddl de la liaison j ,
Rk
est la matrice de rotation qui permet de passer de l'orientation du modèle ayant
donné naissance au macro-élément à celle de la sous-structure,
k est la matrice colonne des vecteurs propres de la sous-structure k .
Les conditions de liaison entre les sous-structures 1 et 2 s'écrivant :
q1
= q2
avec qk
= Lk
k
j
orientée
j orientée
j orientée
j orientée
où :
qkj
est le vecteur colonne des coordonnées physiques de la liaison j de la
sous-structure k ,
k
est le vecteur colonne des coordonnées généralisées de la sous-structure k .
5.2
Dans le cas de l'option 'REDUIT'
L'opérateur calcule les matrices de liaison orientée intervenant dans le modèle généralisé :
k
k
k
L
B
= I
j orientée
j
où :
l'exposant k caractérise la sous-structure,
l'indice j caractérise l'interface de liaison,
Bkj est la matrice d'extraction des ddl de la liaison j ,
k
I
est la matrice identité
Dans le cas de l'option `REDUIT', il n'est donc pas possible d'appliquer des changements de repères
ce qui est normal car les modes d'interfaces pour les deux sous-structures sont identiques à
l'interface.
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