Code_Aster ®
Version
7.4

Titre :

Opérateur CALC_VECT_ELEM


Date :
19/01/05
Auteur(s) :
J. PELLET Clé
:
U4.61.02-H Page
: 1/6

Organisme(s) : EDF-R&D/AMA















Manuel d'Utilisation
Fascicule U4.6- : Matrices/Vecteurs élémentaires et assemblage
Document : U4.61.02





Opérateur CALC_VECT_ELEM










1 But

Calculer un ensemble de vecteurs élémentaires assemblables par ASSE_VECTEUR.

Les options de calcul possibles sont :

'CHAR_MECA', 'CHAR_THER', 'CHAR_ACOU', 'FORC_NODA', 'CHAR_MECA_LAGR'.

Produit une structure de données de type vect_elem_*.

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HT-66/05/004/A

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Opérateur CALC_VECT_ELEM


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19/01/05
Auteur(s) :
J. PELLET Clé
:
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: 2/6


2 Syntaxe

vel [vect_elem_*]
=
CALC_VECT_ELEM






( / OPTION = 'CHAR_MECA' ,








|
CHAM_MATER = chmat , [cham_mater]









CARA_ELEM
= carac
, [cara_elem]









CHARGE = lchar ,
[l_char_meca]










INST = / tps
, [R]
/
0.0
, [DEFAUT]










MODE_FOURIER
= / nh,
[I]
/
0,
[DEFAUT]

#
cas
d'un
modèle
contenant
des

#
sous-structures
statiques
:









|
MODELE
=
mo,
[modele]










SOUS_STRUC = _F (










CAS_CHARGE = nocas, [K8]










/ TOUT = 'OUI' ,











/
MAILLE = lmail, [l_maille]
)







/
OPTION = 'CHAR_THER' ,







CARA_ELEM
=
carac,
[cara_elem]







CHARGE
=
lchar
,
[l_char_ther]







/
OPTION = 'CHAR_ACOU' ,







CHAM_MATER = chmat ,

[cham_mater]







CHARGE
=
lchar
,
[l_char_acou]







/
OPTION =
'FORC_NODA' ,








SIEF_ELGA
=
chsig
,
[cham_elem_SIEF_R]








CARA_ELEM
=
carac
,
[cara_elem]








MODELE = mo
,

[modele]








/
OPTION = 'CHAR_MECA_LAGR' ,







CHAM_MATER = chmat ,

[cham_mater]







THETA = ch , [theta_geom]








PROPAGATION = / 0. ,

[DEFAUT]












/
,
[R]







CHARGE = lchar ,

[l_char_meca]




)


Si
OPTION
'CHAR_THER'
alors [*]
TEMP_R
'CHAR_MECA'
DEPL_R
'CHAR_ACOU'
PRES_R
'FORC_NODA'
DEPL_R
'CHAR_MECA_LAGR'
DEPL_R
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3 Généralités

Cette commande sert à calculer un ensemble de vecteurs élémentaires (correspondant à une option
choisie). Le concept créé de type vect_elem_* pourra être ensuite assemblé par l'opérateur
ASSE_VECTEUR [U4.42.03] pour donner un second membre de type cham_no_*.

Les options disponibles sont :

'CHAR_MECA'
pour obtenir le second membre d'un problème mécanique,
'CHAR_THER'
pour obtenir le second membre d'un problème thermique,
'CHAR_ACOU'
pour obtenir le second membre d'un problème acoustique,
'CHAR_MECA_LAGR'
pour obtenir le second membre lors d'une analyse de propagation
lagrangienne de fissure [U4.82.03] (valable en 2D seulement),

et 'FORC_NODA' pour le calcul des forces nodales équivalentes à un champ de contraintes.

Cette dernière option est calculée par la formule :

.() d

: tenseur de contraintes
: fonction test



4 Opérandes

4.1 Opérande
CHARGE

CHARGE = lchar

La liste des charges lchar doit être cohérente avec l'option choisie :

·
charges "mécaniques" pour l'option 'CHAR_MECA',
·
charges "thermiques" pour l'option 'CHAR_THER',
·
charges "acoustiques" pour l'option 'CHAR_ACOU'.

Cet argument est obligatoire (sauf pour l'option 'FORC_NODA').

Il permet d'accéder à toutes les données concernant le "chargement" du système. Il est
nécessaire que toutes les charges de la liste s'appuient sur le même modèle.

Remarque concernant le chargement mécanique d'origine thermique :

En mécanique, un champ de température peut intervenir de deux façons dans un
chargement :

·
par la dilatation provoquée,
·
par la variation des caractéristiques matérielles en fonction de T.

Par convention, si une évolution thermique est présente dans l'une des charges de
lchar, ces deux effets sont pris en compte.

Si l'on veut les dissocier, il faut (suivant l'effet cherché) :

·
donner des caractéristiques matérielles indépendantes de T,
·
ou donner un coefficient de dilatation nul.
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4.2 Opérande
INST


INST = tps

Le paramètre tps n'est utilisé qu'en thermo-mécanique, lorsqu'il existe une température dans l'un
des concepts charge. On utilise alors le champ de température à l'instant tps comme
chargement mécanique (dilatation). Dans ce cas, le paramètre chmat est nécessaire (pour le
coefficient de dilatation et la température de reférence cf. AFFE_MATERIAU).


4.3 Opérande
CHAM_MATER


CHAM_MATER

Nom du champ de matériau où sont définies les caractéristiques de matériau des éléments. Cet
argument est nécessaire en thermo-mécanique pour les chargements pesanteur, rotation,
dilatation et en acoustique.


4.4 Opérande
CARA_ELEM

CARA_ELEM = carac

Ce concept de type cara_elem est nécessaire s'il existe dans le modèle des éléments de
structure (poutre, plaque, coque ou des éléments discrets).


4.5 Opérande
MODE_FOURIER

MODE_FOURIER = nh

Entier positif ou nul indiquant l'harmonique de FOURIER sur laquelle on calcule le vecteur
élémentaire pour un modèle 2D axisymétrique. Par défaut, nh = 0.

nh n'intervient que pour un chargement où il existe de la dilatation thermique.


4.6 Opérande
SIEF_ELGA

SIEF_ELGA = chsig

Nom d'un champ de contraintes aux points de GAUSS, permettant le calcul des forces nodales.
Le modèle utilisé est celui qui a permis de calculer chsig.

Remarque :

Pour des raisons informatiques, si le champ de contraintes chsig a été calculé sur un
sous-ensemble des mailles du modèle, il faut donner le nom de ce modèle par le mot clé
MODELE = mo.


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4.7 Opérandes nécessaires aux calculs avec sous-structuration
statique

MODELE = mo

Ce mot clé est obligatoire pour retrouver les sous-structures affectées par le chargement : mo est
le nom du modèle qui porte les sous-structures.

SOUS_STRUC

Ce mot clé facteur permet de préciser quels sont les chargements à utiliser pour les
sous-structures. En son absence, les chargements sur les sous structures sont nuls.

Ces chargements s'ajoutent aux chargements "éléments finis" qui peuvent être appliqués sur le
reste du modèle.


CAS_CHARGE = nocas

nocas est le nom du cas de charge à utiliser. Voir opérateur MACR_ELEM_STAT [U4.62.01].


/ TOUT = 'OUI'

Ce mot clé permet d'affecter le chargement nocas à toutes les sous structures du
modèle.

/
MAILLE
=
l_mail

Ce mot clé facteur permet de n'affecter le chargement nocas qu'à certaines
sous-structures.

4.8
Opérandes pour le calcul de propagation lagrangienne de fissure

THETA = ch,

PROPAGATION
=
,

Ces deux mots clés concernent uniquement la propagation lagrangienne [U4.82.03].




5 Exemples

·
Chargement mécanique à l'instant t = 12. d'une structure affectée par une évolution thermique :


vel = CALC_VECT_ELEM
( OPTION = 'CHAR_MECA' ,



CHAM_MATER = chmat, CHARGE = ( ch_force, ch_tempe), INST = 12.,)

·
Calcul des forces nodales (post-traitement) pour un modèle 3D :


vel = CALC_VECT_ELEM
( OPTION = 'FORC_NODA' ,
SIEF_ELGA
=
chsig,
)

·
Calcul du second membre pour un problème de thermique linéaire stationnaire :


vel = CALC_VECT_ELEM
( OPTION = 'CHAR_THER' ,
CHARGE = ch_ther)

·
Calcul du chargement mécanique d'une structure contenant des sous-structures statiques :


vel = CALC_VECT_ELEM
( OPTION = 'CHAR_MECA' ,
CHARGE
=
ch_meca
,



MODELE = mo, SOUS_STRUC= _F (CAS_CHARGE = 'ch_f1', TOUT= 'OUI'))
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