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Analyse statique non linéaire (hyperélasticité, partie 2)

Cette analyse utilise les données de tutorial/04_hyperelastic_spring.

Objet de l'analyse

L'objet de l'analyse est un ressort ; sa géométrie est illustrée à la figure 4.4.1 et les données de maillage à la figure 4.4.2.

Élément Contenu Remarques Référence
Type d'analyse Analyse statique non linéaire (hyperélasticité) !SOLUTION,TYPE=NLSTATIC
Nombre de nœuds 78,771
Nombre d'éléments 46,454
Type d'élément Élément tétraédrique quadratique à 10 nœuds !ELEMENT,TYPE=342
Nom du matériau MAT1 !MATERIAL,NAME=MAT1
Propriété du matériau HYPERELASTIC !HYPERELASTIC,TYPE=ARRUDA-BOYCE
Conditions aux limites Blocage / déplacement imposé
Méthode de résolution matricielle CG/AMG !SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=5

Forme du ressort

Figure 4.4.1 Forme du ressort

Données de maillage du ressort

Figure 4.4.2 Données de maillage du ressort

Contenu de l'analyse

Une analyse des contraintes est effectuée en bloquant le déplacement de la surface contrainte représentée à la figure 4.4.1 et en imposant un déplacement à la surface de déplacement imposé. Le modèle d'Arruda-Boyce est utilisé comme loi de comportement du matériau hyperélastique. Les données de contrôle de l'analyse sont présentées ci-dessous.

Données de contrôle de l'analyse spring.cnt

#  Control File for FISTR
## Analysis Control
!VERSION
 3
!SOLUTION, TYPE=NLSTATIC
!WRITE,RESULT
!WRITE,VISUAL
## Solver Control
### Boundary Condition
!BOUNDARY, GRPID=1
 LOADS, 2, 2, -5.0
 FIX,   1, 3, 0.0
### STEP
!STEP, SUBSTEPS=1, CONVERG=1.0e-5
 BOUNDARY, 1
### Material
!MATERIAL, NAME=MAT1
!HYPERELASTIC, TYPE=ARRUDA-BOYCE
 0.71, 1.7029, 0.1408
### Solver Setting
!SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=5,ITERLOG=NO,TIMELOG=YES
 10000, 1
 1.0e-5, 1.0, 0.0
## Post Control
!VISUAL,method=PSR
!surface_num=1
!surface 1
!output_type=VTK
!END

Procédure d'analyse

Exécuter la commande FrontISTR fistr1.

cd FrontISTR/tutorial/04_hyperelastic_spring
fistr1 -t 4

(Exécution sur 4 threads)

Résultats de l'analyse

Un diagramme de la déformée avec une carte de déplacement est créé avec REVOCAP_PrePost et présenté à la figure 4.4.3. Une partie du fichier journal des résultats d'analyse est également présentée ci-dessous comme données numériques des résultats.

Résultats de l'analyse de la déformation et du déplacement

Figure 4.4.3 Résultats de l'analyse de la déformation et du déplacement

Journal des résultats d'analyse 0.log

 fstr_setup: OK
#### Result step=     0
 ##### Local Summary @Node    :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //U1    0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //U2    0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //U3    0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //E11   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //E22   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //E33   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //E12   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //E23   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //E31   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //S11   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //S22   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //S33   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //S12   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //S23   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //S31   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //SMS   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 ##### Local Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //E11   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //E22   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //E33   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //E12   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //E23   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //E31   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //S11   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //S22   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //S33   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //S12   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //S23   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //S31   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //SMS   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 ##### Global Summary @Node    :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //U1    0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //U2    0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //U3    0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //E11   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //E22   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //E33   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //E12   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //E23   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //E31   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //S11   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //S22   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //S33   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //S12   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //S23   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //S31   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //SMS   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 ##### Global Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //E11   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //E22   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //E33   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //E12   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //E23   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //E31   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //S11   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //S22   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //S33   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //S12   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //S23   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //S31   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //SMS   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
#### Result step=     1
 ##### Local Summary @Node    :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //U1    2.6070E-01     42179 -2.4651E-01     44163
 //U2    2.0567E-02     14512 -5.0036E+00     44753
 //U3    6.6559E-02     15443 -6.6862E-01     44664
 //E11   4.1026E-03      1015 -4.5809E-03      3429
 //E22   2.3030E-03     42626 -1.5152E-03     44761
 //E33   4.1949E-03     23553 -5.0169E-03     27938
 //E12   1.3348E-02     55149 -1.3381E-02     56829
 //E23   2.7881E-02     48353 -1.9534E-02     48322
 //E31   1.0861E-02     47938 -8.8803E-03      9493
 //S11   8.4247E-03      8264 -9.1017E-03      8501
 //S22   1.0769E-02     56772 -6.3921E-03     56787
 //S33   1.3881E-02     56764 -1.2778E-02     42632
 //S12   1.2396E-02     55149 -1.2434E-02     56829
 //S23   2.5880E-02     48353 -1.8138E-02     48322
 //S31   1.0081E-02     47938 -8.2435E-03      9493
 //SMS   4.9638E-02     48353  2.8482E-04     66578
 ##### Local Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //E11   3.9156E-03     34074 -4.3403E-03     16932
 //E22   1.8391E-03     23282 -1.2721E-03     56220
 //E33   3.9490E-03     45925 -4.4530E-03     34145
 //E12   1.2578E-02     45680 -1.1729E-02     19492
 //E23   2.0534E-02     40739 -1.3512E-02     24172
 //E31   9.4162E-03     32786 -7.6149E-03     44971
 //S11   7.7882E-03     25880 -8.2932E-03     45925
 //S22   6.8884E-03     23275 -6.1373E-03     49821
 //S33   9.9242E-03     59974 -9.5475E-03     31626
 //S12   1.1679E-02     45680 -1.0893E-02     19492
 //S23   1.9071E-02     40739 -1.2534E-02     24172
 //S31   8.7376E-03     32786 -7.0660E-03     44971
 //SMS   3.5586E-02     40739  4.1161E-04     40537
 ##### Global Summary @Node    :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //U1    2.6070E-01     42179 -2.4651E-01     44163
 //U2    2.0567E-02     14512 -5.0036E+00     44753
 //U3    6.6559E-02     15443 -6.6862E-01     44664
 //E11   4.1026E-03      1015 -4.5809E-03      3429
 //E22   2.3030E-03     42626 -1.5152E-03     44761
 //E33   4.1949E-03     23553 -5.0169E-03     27938
 //E12   1.3348E-02     55149 -1.3381E-02     56829
 //E23   2.7881E-02     48353 -1.9534E-02     48322
 //E31   1.0861E-02     47938 -8.8803E-03      9493
 //S11   8.4247E-03      8264 -9.1017E-03      8501
 //S22   1.0769E-02     56772 -6.3921E-03     56787
 //S33   1.3881E-02     56764 -1.2778E-02     42632
 //S12   1.2396E-02     55149 -1.2434E-02     56829
 //S23   2.5880E-02     48353 -1.8138E-02     48322
 //S31   1.0081E-02     47938 -8.2435E-03      9493
 //SMS   4.9638E-02     48353  2.8482E-04     66578
 ##### Global Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //E11   3.9156E-03     34074 -4.3403E-03     16932
 //E22   1.8391E-03     23282 -1.2721E-03     56220
 //E33   3.9490E-03     45925 -4.4530E-03     34145
 //E12   1.2578E-02     45680 -1.1729E-02     19492
 //E23   2.0534E-02     40739 -1.3512E-02     24172
 //E31   9.4162E-03     32786 -7.6149E-03     44971
 //S11   7.7882E-03     25880 -8.2932E-03     45925
 //S22   6.8884E-03     23275 -6.1373E-03     49821
 //S33   9.9242E-03     59974 -9.5475E-03     31626
 //S12   1.1679E-02     45680 -1.0893E-02     19492
 //S23   1.9071E-02     40739 -1.2534E-02     24172
 //S31   8.7376E-03     32786 -7.0660E-03     44971
 //SMS   3.5586E-02     40739  4.1161E-04     40537