Code_Aster ®
Version
7.4
Titre :
Opérateur POST_ZAC
Date :
31/01/05
Auteur(s) :
S. TAHERI, J. ANGLES, M. BONNAMY Clé
:
U4.83.21-D Page
: 1/6
Organisme(s) : EDF-R&D/AMA, AUSY
Manuel d'Utilisation
Fascicule U4.8- : Post-traitement et analyses dédiées
Document : U4.83.21
Opérateur POST_ZAC
1 But
Déterminer un état adapté ou accommodé par la méthode Zarka-Casier.
Cet opérateur donne dans le cadre de l'élastoplasticité cyclique avec un modèle d'écrouissage
cinématique linéaire l'état adapté ou accommodé de la structure sous chargement périodique
(supposé élastique) affine ou non affine, avec ou sans calcul d'un état initial (par exemple le premier
cycle) élastoplastique. De plus, il donne des estimations des variables du type amplitude de contrainte
ou déformation plastique, ou de leurs valeurs moyennes à l'état limite saturé grâce à la méthode
simplifiée Zarka-Casier (ZAC). La méthode n'est pas validé pour le phénomène d'accommodation
dans le cas d'un chargement non affine.
Le concept produit par cet opérateur est de type mult_elas comportant un (adaptation) ou trois
(accommodation) numéros d'ordre équivalents aux valeurs à l'état limite (moyenne, amplitude) et
contenant les champs de déplacements solution des problèmes élastiques homogènes avec
déformations initiales [R7.06.01] ainsi que les amplitudes de contraintes, de déformation plastique et
un indicateur élémentaire d'adaptation ou d'accommodation.
Produit un concept de type mult_elas.
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Fascicule U4.8- : Post-traitement et analyses dédiées
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2 Syntaxe
[mult_elas] = POST_ZAC
(
MODELE
=
mo
,
[modele]
CHAM_MATER
=
chmater ,
[cham_mater]
EXCIT =_F ( CHARGE
=
chi
,
[char_meca]
FONC_MULT
=
fi
,
[fonction]
TYPE_CHARGE= 'FIXE_CSTE',
[DEFAUT]
),
EVOL_ELAS
=
evol_elas
,
[evol_elas]
/
NUME_ORDRE =
l_nuor
,
[l_I]
/
LIST_INST
=
l_inst
,
[listr8]
/
INST =
inst ,
[l_R]
TEMP_ZAC
=
/
temp ,
[R]
/
0.
,
[DEFAUT]
EVOL_NOLI
=
evol_noli
,
[evol_noli]
INST_MAX
=
inst ,
[R]
| PRECISION
=
/
prec ,
[R]
/
1.0E-3
,
[DEFAUT]
| CRITERE =
/
'RELATIF'
,
[DEFAUT]
/
'ABSOLU'
,
)
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3 Opérandes
3.1 Opérandes
MODELE / CHAM_MATER
MODELE = mo
Nom du modèle dont les éléments font l'objet du calcul.
CHAM_MATER = chmater
Champ de matériau affecté au modèle mo. On doit y retrouver les caractéristiques matériau
utilisées lors des calculs élastique et élastoplastique préalables à la méthode ZAC.
3.2 Mot
clé
EXCIT
Cf. [U4.51.03].
Deux types de chargement sont pris en compte ici :
·
Les conditions aux limites cinématiques du problème (de type déplacement imposé).
·
Dans le cas où la variable intermédiaire 0 (état initial pour la méthode ZAC) est calculée à
partir d'un calcul élastoplastique, l'opérateur POST_ZAC a besoin pour le calcul de la
déformation plastique ( p t e th
=
-
-
) et du champ de température qui a servi pour ce
calcul.
3.3 Opérande
EVOL_ELAS
EVOL_ELAS = evol_elas
Nom d'un concept résultat de type evol_elas.
On indique ici le résultat de type evol_elas à post-traiter et les instants de calcul élastique
correspondant au cycle de chargement dont on recherche l'état limite par la méthode simplifiée
ZAC. Deux instants suffisent dans le cas d'un chargement affine (charge mini et charge maxi). La
structure de données doit comporter les champs déplacements aux noeuds et contraintes aux
points de Gauss.
3.3.1 Opérandes
NUME_ORDRE / INST / LIST_INST
Cf. [U4.71.00].
3.4 Opérande
TEMP_ZAC
Dans le cas où les caractéristiques matériau dépendent de la température, cet opérande permet
d'indiquer la température à laquelle on veut que les caractéristiques matériau soient utilisées dans la
méthode ZAC. Les valeurs sont interpolées dans les fonctions matériau contenues dans le champ
donné par l'opérande CHAM_MATER. La température est facultative dans le cas où les constantes
matériau sont indépendantes de la température (température constante).
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3.5 Opérande
EVOL_NOLI
EVOL_NOLI = evol_noli
Nom d'un concept résultat de type evol_noli.
On indique ici les résultats du calcul élastoplastique préalable dont un des instants va servir à
p
déterminer l'état initial au sens de la méthode ZAC :
C
~
~e
0 =
-
+
A
A
A , où ~
est le
A
déviateur des contraintes (obtenu par le calcul élastoplastique) et ~
e le déviateur des contraintes
A
pour ce même calcul réalisé en élasticité. L'instant de calcul élastique équivalent doit être présent
dans la structure de données indiquée par le mot clé EVOL_ELAS. La structure de données doit
comporter les champs déplacements aux noeuds et contraintes aux points de Gauss. Si cet
opérande n'est pas renseigné, alors l'état initial au sens de la méthode ZAC est nul :
0 = 0.
3.5.1 Opérande
INST_MAX
INST_MAX = inst
[R]
On indique ici l'instant tmax (chargement maximal avant décharge) du calcul élastoplastique (mot
clé EVOL_NOLI) qui va servir à déterminer l'état initial. Cet instant doit aussi être présent dans
la liste d'instants fourni avec le mot-clé EVOL_ELAS.
3.6 Opérandes
PRECISION / CRITERE
Cf. [U4.71.00]. Ces opérandes sont à utiliser avec l'opérande INST_MAX et permettent d'affiner
l'extraction d'un champ par une variable d'accès réelle. Par défaut PRECISION = 1.D-3 et
CRITERE = 'RELATIF'.
4
Résultats fournis dans le concept produit
Le concept produit est de type mult_elas et comporte soit un numéro d'ordre (situation
d'adaptation), soit trois numéros d'ordre (situation d'accommodation).
Ceux-ci sont référencés par la variable d'accès NOM_CAS. Cette variable d'accès vaut soit :
« VALEUR MOYENNE », soit « AMPLITUDE I », soit « AMPLITUDE S ».
Les champs suivants sont stockés :
|
'DEPL'
Déplacements obtenus par la résolution des problèmes élastiques homogènes munis de la
déformation initiale ( ou
, , ).
lim
moy
I
S
|
'SIEF_ELGA'
Champ de contraintes aux points de Gauss calculé à partir des déplacements précédents. Il
représente l'état de contraintes résiduelles estimé par la méthode ZAC.
|
'ALPH0_ELGA_EPSP'
Etat initial ( )
0 calculé aux points de Gauss à partir de la donnée du calcul élastoplastique,
p
p
cf. [§3.5], (
~
~
C
e)
0 =
-
+
A
A
A si celui-ci est renseigné sinon l'état initial est nul
( = )
0
0 .
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|
'ALPHP_ELGA_ALPHP'
Champs ( ou
, , ) calculés aux points de Gauss à partir de la projection de
lim
moy
I
S
l'état initial ( )
el
0 sur l'intersection des convexes de centre ~
i et de rayon y , y seuil de
plasticité et i indice de chargement.
|
'SIGM_ELNO_ZAC'
Contraintes moyennes et deux amplitudes de contraintes aux noeuds à l'état limite :
lim (contrainte résiduelle) pour le numéro d'ordre 1 dans un cas d'adaptation,
moy , , pour les numéros d'ordre 1,2 et 3 dans un cas d'accommodation.
I
S
|
'EPSP_ELNO_ZAC'
Déformations plastiques moyennes et amplitudes de déformations aux noeuds à l'état limite :
p pour le numéro d'ordre 1 dans un cas d'adaptation,
lim
p , p , p pour les numéros d'ordre 1,2 et 3 dans un cas d'accommodation.
moy
I
S
|
'VARI_ELGA_ZAC'
Indicateur élémentaire sur la nature du phénomène à l'état limite. La valeur 1 indique une
situation d'accommodation et la valeur 0 une situation d'adaptation sur l'élément considéré.
Ce champ est stocké sur le numéro d'ordre 1 uniquement.
Attention :
·
Le fichier résultat comporte un message précisant la situation à l'état limite
(ADAPTATION ou ACCOMMODATION).
·
Une situation d'accommodation dans le cas d'un chargement non affine provoque un
arrêt du programme et l'émission d'un message dans le fichier RESULTAT : la méthode
n'est alors pas applicable.
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5 Exemples
5.1
Calcul sans état initial
solsta = MECA_STATIQUE (
MODELE = mo ,
LIST_INST = listel ,
CHAM_MATER = chmat ,
EXCIT = _F( CHARGE = chme ),
OPTION = ( 'SIEF_ELGA_DEPL' , 'EPSI_ELGA_DEPL' )
)
chzac1 = POST_ZAC ( MODELE = mo , CHAM_MATER = chmat,
EXCIT = _F( CHARGE = chme ),
EVOL_ELAS = solsta , LIST_INST = listel)
)
5.2
Calcul avec état initial
solpl = STAT_NON_LINE (
MODELE = mo ,
CHAM_MATER = chmat ,
EXCIT = _F( CHARGE = chpres, FONC_MULT = varpress),
EXCIT = _F( CHARGE = chcl ),
COMP_INCR = _F( RELATION = 'VMIS_CINE_LINE'),
INCREMENT = _F(LIST_INST = listpl, NUME_INST_FIN = 20),
NEWTON = _F( MATRICE = 'TANGENTE'),
CONVERGENCE = _F(RESI_GLOB_RELA= 0.001,
ITER_GLOB_MAXI= 100 )
)
solsta = MECA_STATIQUE = (
MODELE = mo ,
LIST_INST = listel ,
CHAM_MATER = chmat ,
EXCIT = _F( CHARGE = chme ),
OPTION = ( 'SIEF_ELGA_DEPL' , 'EPSI_ELGA_DEPL' )
)
chzac2 = POST_ZAC ( MODELE = mo , CHAM_MATER = chmat,
EXCIT
=
_F(
CHARGE
=
chme
),
EVOL_ELAS = solsta , LIST_INST = listel
EVOL_NOLI = solpl , INST_MAX = 3.
)
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