Code_Aster

Propagation de fissure 3D : X-FEM et adaptation de maillage

Christophe DURAND — 2010-09-09T08:52:48Z

par S. Géniaut, EDF R&D / AMA

Un an après sa création, la macro-commande PROPA_FISS permettant de faire propager une fissure s'est confrontée aux meilleurs équipes du domaine.

En effet, PROPA_FISS a été testée sur une étude industrielle, dans le cadre d'un benchmark international sur la propagation de fissure. Ce benchmark était proposé par Cenaero, SNECMA et EDF R&D lors du congrès ECCM 2010 qui s'est tenu à Paris. L'objectif de ce Benchmark était de comparer différentes méthodes de propagation de fissure (FEM, X-FEM…). Hormis les organisateurs, 2 autres équipes (ZENTECH et l'ONERA) y ont participé. De son coté, EDF R&D « concourrait » avec une méthodologie combinant X-FEM, level sets et raffinement de maillage avec Homard, disponible en version 10 de Code_Aster.

Les résultats sont encourageants et les écarts entre les différentes équipes sont à première vue faibles. La procédure de raffinement de maillage (commande MACR_ADAP_MAIL) qui suit le fond de fissure au cours de la propagation s'avère efficace. Les 3 méthodes de la commande PROPA_FISS ont été comparées. Il s'avère que la méthode la plus simple (méthode MAILLAGE) permet d'obtenir des résultats corrects si la propagation reste à peu près plane (pas de bifurcation violente) mais des problèmes subsistent lorsque le front de fissure rejoint un bord de la structure. Les 2 autres méthodes (SIMPLEXE et UPWIND) sont plus robustes et permettent de pallier en partie ces problèmes.


Propagation pour le chargement n°1 (vue de face)


Propagation pour le chargement n°1 (vue de derrière)

Géométrie de la pièce étudiée

Demande de compte

Josselin Delmas — 2010-09-08T15:22:38Z

Demande de compte sur la machine Aster

Merci de remplir complètement ce formulaire afin de demander l'ouverture d'un compte sur la machine centralisée Aster. Il faut prévoir un délai d'une semaine pour l'ouverture du compte.

Code_Aster parle "UMAT"

Josselin Delmas — 2010-09-08T06:09:12Z

UMAT est un format de routine fortran familier aux utilisateurs du code Abaqus, servant à intégrer leurs propres lois de comportement. Le contenu de cette routine est entièrement libre et à la charge de l'utilisateur, et doit permettre d'intégrer la loi de comportement, c'est à dire en un point d'intégration, de calculer le tenseur des contraintes, les variables internes et l'opérateur tangent.

Utilisation des routines UMAT dans une étude

(voir le document [U2.10.01])

Création de la bibliothèque dynamique :

La bibliothèque dynamique contenant la routine UMAT doit être préparée avant l'exécution du calcul. Pour cela, l'utilisateur dispose d'un moyen simple de compiler cette bibliothèque en utilisant l'utilitaire as_run [U1.04.00], (avec une version d'astk supérieure ou égale à 1.8.3). Le fonctionnement est le suivant :

l'utilisateur écrit sa routine, par exemple umat.f
il produit la bibliothèque dynamique associée à ce comportement de la façon suivante :
cd /chemin/fichiers/etude as_run --make_shared -o libumat.so umat.f

Écriture du fichier de commandes :

Le couplage UMAT / Code_Aster se traduit dans le fichier de commandes de la façon suivante :

Les données nécessaires du champ matériau sont fournies dans l'opérateur DEFI_MATERIAU [U4.43.01], sous le mot clé UMAT / UMAT_FO. (50 coefficients possibles, scalaires, ou fonctions)
Sous le mot-clé COMP_INCR de STAT_NON_LINE, DYNA_NON_LINE ou SIMU_POINT_MAT :
- RELATION='UMAT'
- LIBRAIRIE='/chemin/fichiers/etude/libumat.so'
- NOM_ROUTINE='umat'
- NB_VARI = nombre de variables internes du comportement ;

Par ce mécanisme, il est tout à fait possible d'avoir plusieurs comportements UMAT différents (plusieurs routines dans une même bibliothèque ou des bibliothèques différentes, voir par exemple le test umat002a).

Le lancement de l'étude se fait ensuite classiquement.

Exemples

Voir les tests :

umat001 (test thermo-élastique avec STAT_NON_LINE) ;
umat002(test analytique multi-directionnel avec SIMU_POINT_MAT).

Limitations actuelles et provisoires

petites déformations (on ne prend en compte les grandes déformations que de façon approchée, via DEFORMATION='PETIT_REAC') ;
les modélisations permises sont : 3D, AXIS, D_PLAN (et C_PLAN via ALGO_C_PLAN='DEBORST') ;
les énergies ne sont pas récupérées par Code_Aster ;
pas de couplage thermo-mécanique.

Fatigue et instabilité des ponts métalliques

Christophe DURAND — 2010-09-08T06:20:07Z

par Jacques BERTHELLEMY, Directeur technique SETRA/CTOA

Le Sétra (Service d'études sur les transports, les routes et leurs aménagements) est un service à compétence nationale du Ministère de l'écologie, de l'énergie, du développement durable et de l'aménagement du territoire (MEDDDAT). Dans ces domaines de compétences, il est chargé d'élaborer les règles de l'art de référence et d'apporter son appui technique pour l'exploitation, la gestion et la réalisation des infrastructures de transport terrestres.

La Division des Grands Ouvrages et de l'Innovation utilise Code_Aster libre pour étudier des problèmes de fatigue, de concentration de contraintes ou d'instabilité sur les ponts métalliques. Ces applications ont été présentées aux Journées Ouvrages d'Art 2010, qui étaient organisées conjointement par le Sétra et le LCPC les 16 et 17 juin 2010 à Lille.

Actors

Caroline Han-Ching — 2010-04-14T12:54:51Z

External partnerships and contributions around Code_Aster are not new.

Are you a developer or a user? Send us your logo - it will be displayed on this page.

They already use Code_Aster

This section aims at mentioning every organization and laboratory, insofar as their use of Code_Aster and/or their contributions were published (with their explicit authorization).

See also the communication about the Code_Aster Libre day and the distributors list.

See the document: Comparison between contact modelizations within the Aster and Abaqus EF codes (fr)

Academics

LaMSID - UMR EDF/CNRS	LAEGO - ENSG Nancy	Ecole Centrale Paris
LMT ENS Cachan	INSA de Lyon	Université d'Aix La Chapelle, Lab. Biomécanique
Ecole Centrale Nantes - R&DO

Industrials

Asterfem	Ingenieurbuero fuer Mechanik	Numerical Engineering & Consulting Services
NESYS Engineering	p.èn.lab	Tangent'delta
tortuetec	Toumbas Engineering

Independant validation

Thanks to EDF R&D funding several organizations participated to the Validation of previous Code_Aster versions.

Company	Validation field
CS-SI	Fracture mechanics (Jan 1997) Earthquake (Jul 1997)
CETIM	Linear thermo-elasticity (Jun 1997)
DeltaCAD	Contact-friction (2002) Shells (Apr 2001) with UTC-GSM Thermal (Apr 1997, Mar 2001)
Engineering Systems International (ESI)	Contact (Aug 1997)
Institut Aérotechnique (IAT)	Beam (May 2001)
Ecole des Mines de Douai	Aspic-Ascouf (Jun 2001)
Institut de Recherche en Construction Navale (IRCN)	Dynamic response (Mar 1997)
Samtech	Acoustics (Oct 1997) with LMS_NT Modal analysis (Apr 1998) Dynamic substructuring (Oct 1997)
Séchaud & Metz	Earthquake (Jul 1997)

Acteurs

Christophe BOURCIER — 2007-07-30T14:25:14Z

Les partenariats et contributions externes autour de Code_Aster ne sont pas nouveaux.

Vous êtes utilisateurs, développeurs ? Envoyez-nous votre logo pour figurer sur cette page.

Utilisent déjà Code_Aster

Cette rubrique a pour objectif de mentionner tous les organismes et laboratoires, dans la mesure où l'utilisation du Code_Aster et/ou leurs contributions ont été publiées (avec leur autorisation explicite).

Voir aussi les communications à la journée Code_Aster Libre et la liste des distributeurs.

Voir le document Comparaison entre les modélisations du contact au sein des codes EF Aster et Abaqus (Toumbas Engineering).

Universitaires

LaMSID - UMR EDF/CNRS	LAEGO - ENSG Nancy	Ecole Centrale Paris
LMT ENS Cachan	INSA de Lyon	Université d'Aix La Chapelle, Lab. Biomécanique
Ecole Centrale Nantes - R&DO

Industriels

Asterfem	Ingenieurbuero fuer Mechanik	Numerical Engineering & Consulting Services
NESYS Engineering	p.èn.lab	Tangent'delta
tortuetec	Toumbas Engineering

Validation Indépendante

Sur financement de EDF R&D, plusieurs organismes ont participé à la Validation des versions précédentes du Code_Aster.

Société	Domaine de validation
CS-SI	Mécanique de la rupture (janv 1997) Séisme (juil 1997)
CETIM	Thermo-éasticité linéaire (juin 1997)
DeltaCAD	Contact-frottement (2002) Coques (avr 2001) avec UTC-GSM Thermique (avr 1997, mars 2001)
Engineering Systems International (ESI)	Contact (août 1997)
Institut Aérotechnique (IAT)	Poutre (mai 2001)
Ecole des Mines de Douai	Aspic-Ascouf (juin 2001)
Institut de Recherche en Construction Navale (IRCN)	Réponse dynamique (mars 1997)
Samtech	Acoustique (oct 1997) avec LMS_NT Analyse modale (avr 1998) Sous-structuration dynamique (oct 1997)
Séchaud & Metz	Séisme (juil 1997)

Offre de thèse en mécanique numérique

Nicolas Sellenet — 2010-07-15T12:56:15Z

*** LA THESE EST DEJA POURVUE ***

Solutions numériques robustes pour la réponse des installations nucléaires en présence de grandes déformations mécaniques

Au sein de la Direction EDF R&D, le Département Analyses Mécaniques et Acoustique développe des outils de modélisation et des méthodes d'analyses numériques et expérimentales afin de contribuer à la performance, à la durée de vie, à la sûreté du parc de production électrique d'EDF ainsi qu'à son évolution. Au sein du Département AMA, le Groupe Outils d'Analyse Mécanique est pôle de compétence dans les domaines suivants :

Conception, développement et maintenance des codes de calcul en mécanique dans un cadre d'assurance qualité,
Connaissance croisée de la modélisation mécanique, des méthodes numériques et de leur mise en œuvre informatique,
Mise à disposition des logiciels et assistance à l'utilisation,
Analyse dynamique non linéaire des structures,
Dynamique rapide pour la modélisation du comportement des structures sous impact.

Le Centre des Sciences des Matériaux et des Structures situé à Saint Etienne est un laboratoire de l'école des Mines de Saint Etienne. Il emploie environ 100 personnes dont 38 enseignants-chercheurs.

Les 6 premiers et les 6 derniers mois de la thèse seront effectuées dans le laboratoire à Saint Etienne. Le reste du temps, le doctorant sera localisé sur le site d'EDF R&D à Clamart.

Contexte industriel :

Dans le cadre de ces études mécaniques de R&D, EDF est amené à mettre en place des simulations faisant intervenir de nombreuses non linéarités (géométrique, matérielle et conditions aux limites). La R&D d'EDF développe un logiciel éléments finis de mécanique depuis 20 ans : Code_Aster.

Objectifs de la thèse proposée :

Code_Aster dispose de nombreuses fonctionnalités permettant de mettre en place un calcul faisant intervenir de fortes non linéarités :

Lois de comportements non linéaires
Modèle de grandes déformations
Éléments finis capables de gérer l'incompressibilité ou la quasi-oncompressibilité
Gestion du contact et du frottement

L'objectif principal de la thèse est de développer, enrichir et améliorer les éléments déjà présents dans Code_Aster mais aussi et surtout de parvenir à faire fonctionner ensemble les différentes briques fonctionnelles de manières robustes et efficaces.

L'originalité de cette thèse est que les modèles développés devront permettre de :

faire fonctionner de manière efficace les différents algorithmes qui gèrent les nombreuses non linéarités,
déterminer de manière précise l'état de contrainte en fin de simulation,
être capable de réaliser des calculs avec plusieurs millions de degrés de liberté.

Profil souhaité :

Elève(e) d'école d'ingénieur ou de Master2 à dominante mécanique et/ou mathématiques appliquées, vous possédez une première expérience, au travers de stages ou projets d'études, dans le domaine de la modélisation mécanique ainsi qu'une connaissance de la méthode des éléments finis. Le candidat devra être désireux de mettre en application et de compléter ses connaissances en modélisation mécanique non-linéaire. L'utilisation de Code_Aster ne nécessite pas de pré-requis particulier, mais le/la candidat/e doit disposer de bonnes bases en programmation (Fortran, Python, etc.). Les capacités de communication et d'initiative seront fort appréciées.

Candidature :

Le dossier de candidature comportant :

un curriculum vitae détaillé
une lettre de motivation
relevés de notes

*** LA THESE EST DEJA POURVUE ***

Journée MICADO « Organisation et rentabilité de la fonction calcul » - 7 octobre 2010

Christophe DURAND — 2010-09-06T16:20:29Z

L'association MICADO organise la journée Simulation Numérique sur le thème « Organisation et rentabilité de la fonction calcul » le 7 octobre, à Paris, à l'ENSAM

La journée du 7 octobre concerne ainsi tous les aspects de mise en œuvre de la simulation numérique dans les entreprises et son utilisation pour optimiser le processus de conception des nouveaux produits : méthodologie de mise en œuvre, gestion des données, gestion des connaissances, liaison avec la réalité virtuelle, moyens matériels et logiciels, organisation, formation …

Voici dix bonnes raisons, parmi d'autres, d'y participer :

Objectif : aider les participants à améliorer leur performance, sur un thème bien ciblé.
Présentations par des utilisateurs à partir d'expériences pragmatiques et de cas de bonnes pratiques.
Accent particulier sur les perspectives, notamment la synergie Réalité Virtuelle – Simulation Numérique.
Intervenants de haut niveau, issus de l'industrie (Dassault, Renault, EADS, EDF, Schneider Electric …), de centres techniques, du pôle de compétitivité mondial System@tic.
Table ronde sur la modélisation système, atout de la compétitivité.
Occasion unique de faire un point sur les évolutions de la simulation numérique dans les entreprises et son apport dans le processus de conception.
Présentation des premières conclusions de l'enquête sur la mise en œuvre de la simulation numérique au service des projets de R&D.
Pistes de choix entre logiciels libres, logiciels du commerce … (retour d'expérience de EDF).
Echanges sur les meilleures pratiques utilisateurs et rencontres avec les éditeurs.
Tout ceci en une seule journée dans un contexte professionnel et convivial.

Cette journée, préparée par l'atelier Simulation Numérique, sous la Présidence de Jean-Marc Crépel (Renault) a pour objectif, avec un programme de qualité, de donner aux entreprises, grandes et petites, l'opportunité d'améliorer leurs performances et d'avoir une vision à moyen terme des implications pratiques de l'utilisation de la simulation numérique dans leurs projets.

Pour plus d'informations, n'hésitez pas à contacter MICADO et également à visiter le site de l'évènement www.virtual-plm.com/simulation2010 . Pour vous inscrire directement à la journée, cliquez ICI.