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INTRODUCTION AU CODE COMMERCIAL DE CALCUL PAR M.E.F ABAQUS Présenté par: S. Kam

INTRODUCTION AU CODE COMMERCIAL DE CALCUL PAR M.E.F ABAQUS Présenté par: S. Kammoun Novembre 2007 () TP: ABAQUS Novembre 2007 1 / 22 Contenu de l’exposé. Présentation du logiciel ABAQUS. Créer un modèle avec ABAQUS /CAE. Structure du ﬁchier de données ABAQUS (.inp). Utiliser ABAQUS dans la salle CAO (a-111). Présentation du projet à réaliser. () TP: ABAQUS Novembre 2007 2 / 22 Présentation générale d’ ABAQUS. ...Ses diﬀérents modules. ABAQUS /CAE. Un environnement interactif permettant: Création du modèle E.F. Lancement de calcul. Diagnostic d’éléments. Visualisation des résultats. ABAQUS /Standard & ABAQUS /Explicit. Les solveurs qui font les calculs. ABAQUS /Standard: calcul statique. ABAQUS /Explicit: calcul dynamique. ABAQUS /Viewer. Visualisation des résultats. () TP: ABAQUS Novembre 2007 3 / 22 Présentation générale d’ ABAQUS. ...Comment ça fonctionne? () TP: ABAQUS Novembre 2007 4 / 22 ABAQUS /CAE. ...Présentation générale. Chaque étape de modélisation: ⇒Nouveau menu de commandes... Arborescence des diﬀérentes étapes.(à gauche) Fenêtre en bas : feedback. Partie centrale: visualisation de la structure. () TP: ABAQUS Novembre 2007 5 / 22 ABAQUS /CAE. ...Part: Création de la géométrie . Dimensions de l’espace (1D, 2D ou 3D). Type: rigide, déformable.. Forme: barre, coque, massif.. Géométrie. () TP: ABAQUS Novembre 2007 6 / 22 ABAQUS /CAE. ...Property: Déﬁnition des matériaux et des sections. Déﬁnition de matériaux : Lois de comportement. Déﬁnition de la section. Aﬀectation des sections (pour chaque composante du modèle. () TP: ABAQUS Novembre 2007 7 / 22 ABAQUS /CAE. ...Assembly: Assemblage des diﬀérentes parties du modèle. Importation des parties. Assemblage en utilisant diﬀérents outils: Face à face. Faces paralleles. ... () TP: ABAQUS Novembre 2007 8 / 22 ABAQUS /CAE. ...Step: Sélection de la procédure de résolution et résultats à la sortie. 3 sous étapes: Choix de la procédure de résolution. Déﬁnition des variables champ (champ de déformations, champ de contraintes,...) ⇒Visualiser ces champs Variables à des endroits bien particuliers.(à un noeud par exemple) ⇒Création de courbes. () TP: ABAQUS Novembre 2007 9 / 22 ABAQUS /CAE. ...Interaction: Interaction entres les parties d’un modèle. Déﬁnition des types de liaison: frottement, contact parfait... = ⇒On utilisera l’option ’Embedded region’ pour le projet. () TP: ABAQUS Novembre 2007 10 / 22 ABAQUS /CAE. ...Load: Chargements et conditions aux frontères. Déﬁnition des charges: force concentrée, contrainte imposée... Déﬁnition des conditions aux frontières: encastrement, appuis simple, déplacement imposé... () TP: ABAQUS Novembre 2007 11 / 22 ABAQUS /CAE. ...Mesh: Maillage du modèle. Choix de la taille de la maille. Sélection de la méthode de maillage (suivant la géométrie du modèle). Sélection du type de l’élément. () TP: ABAQUS Novembre 2007 12 / 22 ABAQUS /CAE. ...Job: Lancement de calcul. Création du ﬁchier de données (job-1.inp). Lancement du calcul. Vériﬁer s’il n’y pas d’erreurs. = ⇒"Completed" et non pas "Aborted". () TP: ABAQUS Novembre 2007 13 / 22 ABAQUS /CAE. ...Visualization: Visualisation des résultats. Finalement : Visualisation des diﬀérents champs de variables. Faire des opérations sur les résultats(addition, soustraction ...). Création de diﬀérentes courbes. Fichier: (.odb) ⇌ABAQUS/Viewer. () TP: ABAQUS Novembre 2007 14 / 22 Le ﬁchier de données ABAQUS (*.inp). ...Structure. *heading cantilever beam *node, nset=ends 1, 0. 6, 100. *ngen 1, 6 *element, type=b21 1, 1, 2 *elgen, elset=beam 1, 5 *beam section, section=rectangular, elset=beam, material=steel 1., 2. *material, name=steel *elastic 30.e6 *boundary 6, encastre *step, perturbation *static *cload 1, 2, -20000. *el print, position=averaged at nodes,summary=yes s11, e11 sf *node ﬁle, nset=ends u, cf, rf *restart, write *end step () TP: ABAQUS Novembre 2007 15 / 22 Utiliser ABAQUS dans la salle CAO (a-111) Par groupe de trois. En salle CAO: Euler a-111 (sous-sol). Horaires: 2 séances de deux heures, la période du 19/11 .. 30/11. Travail sur le répertoire tmp du pc (: ˜ $ cd /tmp). Création dans ce répertoire d’un dossier à votre nom. Sauvgarde sous votre compte des résultats importants (répertoire tmp vidé à chaque reboot). Documentation sur http:130.104.233.157:2080/v6.4/ accessible uniquement sur le réseau UCL). () TP: ABAQUS Novembre 2007 16 / 22 Le projet d’abaqus. ...Présentation générale. Modélisation d’un matériau composite à ﬁbres courtes. Polyamide(PA66) renforcé par des ﬁbres courtes de carbone. Géométrie et chargement: Dimensions : Hm × Lm × ep 25×100×3 (mm) Chargement: déplacement imposé de 5mm. Matrice: Em = 2.GPa νm = 0.33 Fibres: vf = 5% lf = 0.7 mm Df = 0.01 mm Ef = 200.GPa νf = 0.3 Note: Modélisation en 2D: des éléments ’CPS4R’ pour la matrice et des éléments ’T2D2’ pour les ﬁbres. () TP: ABAQUS Novembre 2007 17 / 22 Le projet d’ abaqus. Exercice en MATLAB. ⇒BUT: Distribution aléatoire de positions et d’orientations des ﬁbres. Calculer le nbre de ﬁbres . Chaque ﬁbre contient 3 nœuds: (x1; y1);(x0; y0);(x2; y2). Chaque ﬁbre contient 2 éléments. Indications: rand(): générer des valeurs aléatoires ∈[0..1]. fopen(’ﬁbres.inp’, ’a’): générer un ﬁchier texte. fprintf():écrire des données dans un ﬁchier texte. Randomly-ﬁbers-distributor Lm Hm ep vf Df lf Fichier(*.inp) :Neuds et éléments des ﬁbres. () TP: ABAQUS Novembre 2007 18 / 22 Le projet d’ abaqus. ...Exemple de 3 ﬁbres. Obtenir aléatoirement les coordonnées des nœuds aux milieux des ﬁbres (xi 0; y i 0). Calculer les autres coordonnées (xi 1; y i 1) et (xi 1; y i 1). xi 1 = xi 0 + lf /2 ∗cos(φ); y i 1 = y i 0 + lf /2 ∗sin(φ) xi 2 = xi 0 −lf /2 ∗cos(φ); y i 2 = y i 0 −lf /2 ∗sin(φ) Attention! 0 ≤x1, x0, x2 ≤Lm 0 ≤y1, y0, y2 ≤Hm Fibre 1 Fibre 2 Fibre 3 (x 1 1, y 1 1) (x 1 2, y 1 2) (x 2 1, y 2 1) (x 3 1, y 3 1) (x 2 2, y 2 2) (x 1 0, y 1 0) (x 3 2, y 3 2) (x 3 0, y 3 0) (x 2 0, y 2 0) () TP: ABAQUS Novembre 2007 19 / 22 Le projet d’ abaqus. ...Présentation du résultat dans le ﬁchier(ﬁbres.inp). Ecriture des nœuds et des éléments sous la forme suivante: *Node 1, x1 1 , y 1 1 2, x1 0 , y 1 0 3, x1 2 , y 1 2 4, x2 1 , y 2 1 5, x2 0 , y 2 0 6, x2 2 , y 2 2 7, x3 1 , y 3 1 8, x3 0 , y 3 0 9, x3 2 , y 3 2 . . . *Element, Type=T2D2 1, 1, 2 2, 2, 3 3, 4, 5 4, 5, 6 5, 7, 8 6, 8, 9 . . . () TP: ABAQUS Novembre 2007 20 / 22 Le projet d’ abaqus. ...Inclure les ﬁbres dans la matrice. Il y a deux possibilités: Soit importer le ﬁchier "ﬁbres.inp" à travers ABAQUS/CAE. Soit éditer manuellement le ﬁchier de données de tout le composite. Explication au cours de la séance de TP. () TP: ABAQUS Novembre 2007 21 / 22 Le projet d’ abaqus. ...Ce qui est demandé. Rapport à rendre: Décrire ce que vous avez fait. Inclure le programme Matlab. Donner la ﬁgure de la distribution des ﬁbres dans la matrice. Visualiser le champ de la contrainte équivalente de VM. Donner la courbe Contrainte-déformation en cas de: Matrice sans renforts. Matrice avec renforts Commenter les résultats obtenus. () TP: ABAQUS Novembre 2007 22 / 22 uploads/Ingenierie_Lourd/ abaqus-1.pdf