Code_Aster ®
Version
7.4
Titre :
Opérateur MODE_STATIQUE
Date
:
01/02/05
Auteur(s) :
Y. PONS, J. PIGAT Clé
:
U4.52.14-G Page
: 1/6
Organisme(s) : EDF-R&D/AMA
Manuel d'Utilisation
Fascicule U4.5- : Méthodes de résolution
Document : U4.52.14
Opérateur MODE_STATIQUE
1 But
Calculer des modes statiques pour un déplacement, une force ou une accélération unitaire imposé.
Un mode statique est la déformée statique d'une structure isostatique ou hyperstatique à laquelle on
impose :
·
en un ddl bloqué (noeud - composante) un déplacement imposé unitaire,
·
en un ddl libre (noeud - composante) une force nodale unitaire,
·
en un ddl (noeud - composante) une accélération imposée unitaire,
·
dans une direction, une accélération imposée unitaire.
L'opérateur permet de calculer l'ensemble des modes statiques correspondant à plusieurs couples
noeud - composante. La matrice de rigidité doit être assemblée en utilisant un ensemble de conditions
aux limites cinématiques suffisant pour que tous les modes de corps solides soient supprimés
(opérateurs AFFE_CHAR_MECA [U4.44.01] ou AFFE_CHAR_CINE [U4.44.03]). Il est possible de ne
demander qu'une partie des modes statiques correspondant à ces conditions cinématiques.
Le concept produit peut être utilisé pour compléter une base modale de modes propres de vibration
(opérateur DEFI_BASE_MODALE [U4.64.02] ou DYNA_ALEA_MODAL [U4.53.22]) ou pour déterminer
les chargements nécessaires au calcul du mouvement d'entraînement sous une excitation sismique
(opérateur CALC_CHAR_SEISME [U4.63.01]).
Produit un concept de type mode_stat_depl, mode_stat_acce ou mode_stat_forc suivant
l'option de calcul choisie.
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2 Syntaxe
R [mode_stat_xxx] = MODE_STATIQUE
(
MATR_RIGI
=
rigi [matr_asse_DEPL_R]
MATR_MASS
=
masse
[matr_asse_DEPL_R]
/ MODE_STAT
=_F(
/ TOUT =
'OUI'
/
NOEUD
=
noeu
[l_Kn]
/
GROUP_NO
=
g_noeu [l_Kn]
/ TOUT_CMP = 'OUI'
/
AVEC_CMP
=
l_cmp
[l_Kn]
/
SANS_CMP
=
l_cmp
[l_Kn]
)
/
FORCE_NODALE
=_F(
/ TOUT = 'OUI'
/
NOEUD
=
noeu
[l_noeud]
/
GROUP_NO
=
g_noeu [l_gr_noeud]
/ TOUT_CMP = 'OUI'
/
AVEC_CMP
=
l_cmp
[l_Kn]
/
SANS_CMP
=
l_cmp
[l_Kn]
)
/
PSEUDO_MODE
=_F(
/ AXE
= I 'X'
I 'Y'
I 'Z'
/ DIRECTION
= l_dir [l_R]
NOM_DIR
= n_dir
[l_Kn]
/ / TOUT =
'OUI'
/
NOEUD
=
noeu
[l_noeud]
/
GROUP_NO
=
g_noeu [l_gr_noeud]
/ TOUT_CMP = 'OUI'
/
AVEC_CMP
=
l_cmp
[l_Kn]
/
SANS_CMP
=
l_cmp
[l_Kn]
)
TITRE
= titre
[l_Kn]
INFO
=
/
1
[DEFAUT]
/ 2
);
xxx = depl si l'option de calcul est MODE_STAT
= acce si l'option de calcul est PSEUDO_MODE
= forc si l'option de calcul est FORCE_NODALE
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3 Opérandes
3.1 Opérande
MATR_RIGI
MATR_RIGI
= rigi
Matrice de rigidité de la structure isostatique ou hyperstatique.
3.2 Opérande
MATR_MASS
MATR_MASS = masse
Matrice de masse de la structure isostatique ou hyperstatique.
3.3
Nature des sollicitations appliquées
3.3.1 Mot
clé
MODE_STAT
/ MODE_STAT
Mot clé facteur pour la définition des modes statiques à déplacement imposé.
3.3.1.1 Opérandes
TOUT/NOEUD/GROUP_NO
/ TOUT = 'OUI'
Calcul des modes sur tous les noeuds du système qui ont des ddl bloqués.
/
NOEUD = noeu
Calcul des modes sur tous les noeuds noeu (sous-ensemble des noeuds bloqués).
/
GROUP_NO = g_noeu
Calcul des modes sur les groupes de noeuds g_noeu (sous-ensemble des noeuds
bloqués).
3.3.1.2 Opérandes
TOUT_CMP/AVEC_CMP/SANS_CMP
/ TOUT_CMP = 'OUI'
Calcul des modes sur toutes les composantes bloquées aux noeuds définis
précédemment.
/
AVEC_CMP = l_cmp
Calcul des modes sur les composantes citées seulement.
/
SANS_CMP = l_cmp
Calcul des modes en excluant les composantes citées.
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3.3.2 Mot
clé
FORCE_NODALE
/
FORCE_NODALE
Mot clé facteur pour la définition des modes statiques à force imposée.
3.3.2.1 Opérande
TOUT/NOEUD/GROUP_NO
/ TOUT = 'OUI'
Calcul des modes sur tous les noeuds du système qui ont des ddl libres .
/
NOEUD = noeu
Calcul des modes sur tous les noeuds noeu.
/
GROUP_NO = g_noeu
Calcul des modes sur les groupes de noeuds g_noeu.
3.3.2.2 Opérandes
TOUT_CMP/AVEC_CMP/SANS_CMP
/ TOUT_CMP = 'OUI'
Calcul des modes sur toutes les composantes libres aux noeuds définis précédemment.
/
AVEC_CMP = l_cmp
Calcul des modes sur les composantes citées seulement.
/
SANS_CMP = l_cmp
Calcul des modes en excluant les composantes citées.
3.3.3 Mot
clé
PSEUDO_MODE
/ PSEUDO_MODE
Mot clé facteur pour la définition des modes statiques à accélération imposée.
3.3.3.1 Opérandes
AXE/DIRECTION/NOM_DIR
/ AXE = l_axe
Calcule des modes suivant les axes du repère global donnés (l_axe), ces axes étant
'X', 'Y' et 'Z'.
/ DIRECTION = l_dir
Calcule le mode suivant la direction donnée (l_dir)
(l_dir) : vecteur directeur à 3 composantes.
NOM_DIR = n_dir
Nom utilisateur que l'on désire donner au mode calculé dans la direction (n_dir).
Par défaut le nom est DIR_N, N étant le numéro du mode statique.
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3.3.3.2 Opérandes
TOUT/NOEUD/GROUP_NO
/
/ TOUT = 'OUI'
Calcul des modes sur tous les noeuds du système.
/
NOEUD
=
noeu
Calcul des modes sur tous les noeuds noeu.
/
GROUP_NO
=
g_noeu
Calcul des modes sur les groupes de noeuds g_noeud.
3.3.3.3 Opérandes
TOUT_CMP/AVEC_CMP/SANS_CMP
/ TOUT_CMP = 'OUI'
Calcul des modes sur toutes les composantes aux noeuds définis précédemment.
/
AVEC_CMP
=
l_cmp
Calcul des modes sur les composantes citées seulement.
/
SANS_CMP
=
l_cmp
Calcul des modes en excluant les composantes citées.
3.4 Opérande
TITRE
TITRE = titre
Attaché au concept produit par cet opérateur [U4.03.01].
3.5 Opérande
INFO
INFO
Indique le niveau d'impression d'informations sur le fichier " MESSAGE " :
1 : aucune impression
2 : impression des modes statiques calculés.
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4 Phase
d'exécution
·
pour l'option MODE_STAT ou PSEUDO_MODE(sur des groupes de noeuds), l'opérateur vérifie que
le couple noeud - composante est bien un ddl bloqué,
·
pour l'option FORCE_NODALE, l'opérateur vérifie que le couple noeud - composante est un ddl
libre,
·
pour l'option PSEUDO_MODE (sur une direction) , l'opérateur norme le vecteur directeur donné
sous le mot clé DIRECTION,
·
la matrice de masse est nécessaire pour le calcul des options PSEUDO_MODE,
·
si un couple noeud - composante apparaît plus d'une fois, on ne fait le calcul demandé qu'une
seule fois.
5 Exemples
5.1 Calcul des modes statiques en accélération uniforme unitaire dans
les 3 directions
% calcul des modes statiques en accélération uniforme unitaire dans les 3 directions.
1
mode_ i =
-
K (M Ui) avec K : matrice de rigidité
M m
: atrice de masse
Ui vecteur unitaire dans la direction i
:
mstat = MODE_STATIQUE ( MATR_RIGI = rigidite,
MATR_MASS
=
masse,
PSEUDO_MODE=_F(AXE=('X','Y','Z'),),
) ;
5.2
Calcul des modes statiques en déplacement imposé unitaire
% calcul des modes statiques en déplacement imposé unitaire.
-1
mode = K
Vi
avec
K : matrice de rigidité
Vi
:
vecteur valant 1. pour les composantes DX et DY
du groupe de noeuds base.
mstat = MODE_STATIQUE (
MATR_RIGI = rigidite,
MODE_STAT
=_F(
GROUP_NO
=
'base',
(
AVEC_CMP
=(
'DX','DY'),),
) ;
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