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#1 2012-09-22 15:37:39

MCN
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Registered: 2010-08-10
Posts: 41

Convergence contact & grands déplacements

Bonjour,

J'aurais besoin d'aide pour faire converger un calcul en grands déplacements du contact entre une coque (DKT) et une surface rigide, sans frottement.
J'ai essayé la plupart des astuces de la "Notice d'utilisation du contact" mais rien à faire. Le calcul s'arrête encore plus tôt si je raffine mon maillage. Une fomulation 'CONTINUE' sur un maillage plus complexe ne converge pas. J'ai l'impression que l'algorithme de contact cycle dés que la boîte se déforme beaucoup. Un ITER_GEOM_MAXI de 200 n'aide en rien, non plus qu'augmenter ITER_INTE_MAXI.
Pourriez-vous m'aider ?

D'autre part, j'aimerais dans un 2ème temps rajouter de l'élastoplasticité à mon matériau. L'option 'SIMO_MIEHE' de COMP_INCR n'existe pas pour les éléments DKT : existe-t-il un équivalent ou faut-il que je passe sur un maillage volumique pour gérer la plastification de ma boîte ?

Je vous joins pour info mes fichiers d'étude.
Je vous remercie pour votre aide !

Last edited by MCN (2012-10-02 07:21:22)


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#2 2012-09-23 08:38:37

pierre_j
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Registered: 2010-01-19
Posts: 773

Re: Convergence contact & grands déplacements

Bonjour,

"
D'autre part, j'aimerais dans un 2ème temps rajouter de l'élastoplasticité à mon matériau. L'option 'SIMO_MIEHE' de COMP_INCR n'existe pas pour les éléments DKT : existe-t-il un équivalent ou faut-il que je passe sur un maillage volumique pour gérer la plastification de ma boîte ?
"

Pou les petites déformations, vous pouvez utilisez COQUE_3D, mais sans SIMO_MIEHE: ce sera du GROT_GDEP.
Pour les grandes déformations, il faudra passer sur un maillage solide, avec SIMO_MIEHE ou GDEF_LOG.

Bon courage.
Cordialement,

Pierre

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#3 2012-09-23 22:54:28

Thomas DE SOZA
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From: EDF
Registered: 2007-11-23
Posts: 3,066

Re: Convergence contact & grands déplacements

Bonjour,

J'ai regardé votre calcul. Il y a plusieurs choses auxquelles vous devez prendre garde :

- votre orientation des surfaces de contact n'est pas correcte (même si par chance le maillage était OK). Vous n'orientez que le sol or celui-ci est esclave dans le fichier transmis. L'orientation de la normale est nécessaire sur la surface maître (bien qu'en général on oriente les 2 surfaces pour éviter des maladresses notamment lorsque l'on fait plusieurs essais). J'ai rajouté un nœud à votre maillage ('ORIEN') pour orienter la boite avec ORIE_NORM_COQUE. J'ai pris le seul noeud qui n'était pas à l'angle entre 2 surfaces pour éviter tout problème.

- j'ai transformé le sol en une peau de 3D (qui ne porte donc pas de rigidité d'où l'alarme CALCULEL2_63 ignorée). Cela permet de gagner quelques ddls (les 3 de rotations par noeud en plus d'une plaque).

- j'ai inversé les surfaces maîtres et esclaves. En effet le sol est rigide (bloqué) et de surcroît plan, il est donc logique de le choisir maître.

- j'utilise la formulation continue en NEW11, j'ai supprimé la condition de liaison entre B et C suivant DY. En formulation continue, le contact est pris en compte initialement évitant tout mouvement de corps rigide. Néanmoins je pense qu'on peut aussi la supprimer en formulation discrète. Je n'ai pas vérifié mais je n'ai pas l'impression qu'il y ait de mouvement de corps rigide sans le contact.

- je suis repassé en DEFORMATION='PETIT' pour mes tests car de toute manière pour faire du non-linéaire matériau/géométrique il faudra passer par des COQUE_3D ou du 3D.


Le calcul rencontre des difficultés de convergence à 0.55 de temps fictif.
À noter qu'en version 11, il y a découpe dès que le nombre max d'itérations géométriques est atteint.
Je n'ai pas creusé mais pour moi c'est normal. Le maillage ne permet pas de charger plus car il n'est pas assez raffiné pour décrire l'angle vif à passer sur une des arêtes de la boite en contact avec le sol (cf. animation).

Remarque : en non-linéaire matériau il faudra déjà traiter le problème de la maille qui entre en contact avec le sol en premier : elle se retourne, elle a donc un Jacobien négatif.

TdS


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#4 2012-09-24 09:10:52

MCN
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Registered: 2010-08-10
Posts: 41

Re: Convergence contact & grands déplacements

Bonjour,

Merci pour votre aide.

Je pensais avoir orienté mes surfaces via le VECTEUR spécifié dans le AFFE_CARA_ELEM : les 2 opérations (AFFE_CARA_ELEM et MODI_MAILLAGE) sont indépendantes ?
Dans le cas d'un maillage plus raffiné, je rencontre les mêmes problèmes de convergence mais plus tôt...
De même pour le sol, qui correspondait dans mon fichier à la peau d'un massif 3D (orienté par MODI_MAILLAGE). Pourriez-vous m'envoyer le fichier .comm modifié histoire que je vois où j'ai mal interprété les recommandations de la notice d'utilisation du contact ?

Remarque : en non-linéaire matériau il faudra déjà traiter le problème de la maille qui entre en contact avec le sol en premier : elle se retourne, elle a donc un Jacobien négatif.

Concrètement, ça veut dire quoi ? Je fais un premier STAT_NON_LINE sans contact activé mais avec un petit déplacement imposé pour stabiliser cette maille et un deuxième STAT_NON_LINE avec le reste du contact ?

Je vous remercie !

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#5 2012-09-24 12:13:11

Thomas DE SOZA
Guru
From: EDF
Registered: 2007-11-23
Posts: 3,066

Re: Convergence contact & grands déplacements

MCN wrote:

Je pensais avoir orienté mes surfaces via le VECTEUR spécifié dans le AFFE_CARA_ELEM : les 2 opérations (AFFE_CARA_ELEM et MODI_MAILLAGE) sont indépendantes ?

En effet. MODI_MAILLAGE permet d'orienter la normale aux éléments tandis que AFFE_CARA_ELEM/COQUE/VECTEUR oriente le repère tangent (en s'appuyant d'ailleurs sur la normale).

MCN wrote:

Dans le cas d'un maillage plus raffiné, je rencontre les mêmes problèmes de convergence mais plus tôt...

Dans ce cas c'est l'angle vif formé par le sol qui pose problème et Code_Aster aura du mal à le traiter. Quelques pistes :
- arrondir le sol (faire un congé)
- utiliser une méthode approchée de résolution du contact (pénalisation, GCP avec un résidu pas trop faible)


MCN wrote:

Pourriez-vous m'envoyer le fichier .comm modifié histoire que je vois où j'ai mal interprété les recommandations de la notice d'utilisation du contact ?

En PJ le fichier utilisé pour faire l'animation.

MCN wrote:

Remarque : en non-linéaire matériau il faudra déjà traiter le problème de la maille qui entre en contact avec le sol en premier : elle se retourne, elle a donc un Jacobien négatif.

Concrètement, ça veut dire quoi ? Je fais un premier STAT_NON_LINE sans contact activé mais avec un petit déplacement imposé pour stabiliser cette maille et un deuxième STAT_NON_LINE avec le reste du contact ?

Dans le calcul en petits déplacements que j'ai fait je vois qu'une des mailles TETRA en contact avec le sol se retourne (ses arêtes se croisent). Lors du changement de repère effectué dans tous les calculs éléments finis entre l'espace réel et l'espace dit de référence une quantité apparaît dans les calculs d'intégrales : le Jacobien. Il doit toujours être positif. C'est en général le cas sauf si un retournement de maille se produit.
En non-linéaire ce type d'évènement provoque en général l'échec du calcul (entraînant un redécoupage).

[EDIT] : un collègue vient de me faire remarquer qu'en fait un Jacobien négatif en non-linéaire n'arrête le calcul actuellement qu'en SIMO_MIEHE (et peut être en GDEF_LOG). Néanmoins il est toujours plus sûr d'éviter ce genre de choses.

TdS

Last edited by Thomas DE SOZA (2012-09-24 14:03:39)


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#6 2012-09-24 18:15:13

MCN
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Posts: 41

Re: Convergence contact & grands déplacements

Bonjour,

Merci pour votre aide !!
Je suis finalement passé en modélisation 3D (le but étant d'intégrer la non-linéarité matériau).
Afin de limiter les problèmes au niveau du coin, j'ai pris le parti de considérer le massif "sol" comme un massif élastique.
Je n'ai pas besoin d'une résolution exacte et un calcul par pénalisation me convient bien (mon but étant d'extraire l'énergie de déformation de la boîte).

Toutefois, je bute sur un pas de calcul (0.8) que je n'arrive pas à franchir ni à expliquer : la maille de "coin" est très déformée bien avant dans le calcul et je n'arrive pas à diagnostiquer ce qui fait diverger le calcul.
Une alternative serait de définir le domaine au voisinage immédiat du coin de la boîte comme parfaitement élastique et en petite déformation et de ne m'intéresser ainsi qu'au résultat sur le reste du maillage ?

Pourriez-vous m'aider une fois de plus ?

Je vous remercie !

Last edited by MCN (2012-09-24 18:16:28)


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#7 2012-09-24 18:17:10

MCN
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Posts: 41

Re: Convergence contact & grands déplacements

Et les fichiers de maillage.


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#8 2012-09-25 07:50:23

pierre_j
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Re: Convergence contact & grands déplacements

Bonjour,

J'ai voulu jeter un coup d'oeil à votre étude, et si j'arrive bien à ouvrir les fichiers MED, je n'arrive pas à ouvrir le fichier hdf (je crois qu'un remaillage s'impose en fait: je n'ai pas l'habitude des tetra ou des penta, mais plutôt des hexa...)
En quelle version Salome êtes-vous?
Sous Windows?

Bonne journée.
Cordialement,

Pierre

PS: pourriez-vous faire un "dump" Salome de l'étude en script python? cela marcherait peut-être mieux.

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#9 2012-09-25 08:27:08

MCN
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Re: Convergence contact & grands déplacements

Bonjour,

Je suis sur Salome-Meca 2012.2, sur Ubuntu 12.04 (precise) 64 bits.
Ci-joint un autre fichier .hdf et un dump.


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#10 2012-09-25 08:28:22

MCN
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Re: Convergence contact & grands déplacements

J'ai essayé de raffiner mon maillage et de relancer (en STA 11), j'arrive à pousser le calcul jusqu'au bout avec une variable d'endommagement V1 < 0.76.
Par contre, je serais tout de même curieux d'arriver à faire tourner le calcul jusqu'à V1 = 0.9999...

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#11 2012-10-02 07:28:21

MCN
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Re: Convergence contact & grands déplacements

Bonjour,

Je rouvre ce thread avec une question sur le post-traitement : j'ai beau tourner le problème dans tous les sens, je n'arrive pas à avoir ni une déformée ni des contraintes dans mon massif "sol" élastique 3D... avec des champs vides sur cette entité (fichiers d'étude ci-dessus).

La face inférieure de ce massif (groupe "sol_btm") est encastrée. La surface supérieure (groupe "sol") sert de surface maître pour le calcul du contact.
J'utilise une formulation discrète avec pénalisation.
Est-ce dû à la méthode par pénalisation ?

Merci !

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#12 2012-10-03 10:25:20

Thomas DE SOZA
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Re: Convergence contact & grands déplacements

MCN wrote:

Je rouvre ce thread avec une question sur le post-traitement : j'ai beau tourner le problème dans tous les sens, je n'arrive pas à avoir ni une déformée ni des contraintes dans mon massif "sol" élastique 3D... avec des champs vides sur cette entité (fichiers d'étude ci-dessus).

Qu'entendez-vous par champs vides ? Le problème est-il à la visualisation ou bien à l'impression au format 'RESULTAT' dans Aster ?
Il faudrait faire un IMPR_RESU/FORMAT='RESULTAT' de DEPL, SIEF_ELGA pour être sûr.

TdS

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#13 2012-10-04 13:43:24

MCN
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Re: Convergence contact & grands déplacements

Pardon, je me suis mal exprimé : je voulais dire "champs nuls".

Ma boite se déforme bien au contact du sol mais le sol (élastique, bloqué seulement sur sa face inférieure) ne se déforme pas de son côté...

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