L1_GENERALITE_TREILLIS

8/17/2019 L1_GENERALITE_TREILLIS

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1/ ABAQUS FICHIERS/GENERALITES

Abaqus est un programme éléments finis qui permet de faire des calculs en linéaire ou non linéaire.

Comme tout programme éléments finis il doit comporter un fichier entrée et délivre des fichiers sorties.

STRUCTURE:

Le fichier d’entrée .INP peut-être réalisé soit avec un éditeur de texte soit avec un pré processeur ( mailleur automatique). Il est important de savoir

lire ce fichier puisque le logiciel de calcul connaît uniquement ce fichier comme fichier d’entrée.

Les données doivent être fournies avec des unités compatibles.

Dans la suite les termes spécifiques ABAQUS seront écrits en bleu et en gras

Editeur de texte

mailleur automatique

Pré processeur inter - actifd’abaqus

CAE

ou

ou

FICHIER

.INP

ABAQUS

CALCUL

FICHIERS

.ODB

.DAT

.RES

.FIL

ANALYSE

POSTPROCESSEUR


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2,2/ CREATION DU FICHIER D’ENTREE .INP AVEC LE PRE-PROCESSEUR CAE

Le fichier sera réalisé ave le pré-processeur d’ABAQUS : CAE => LANCER ABAQUS CAE depuis le menu programme

Ce logiciel permet de créer la géomtrie, de mailler, d’appliquer les propriétés les conditions aux limites et d’indiquer les calculs à réaliser.

La logique globale est la suivante:

A) La géométrie est composée d’une ou plusieurs PARTS. Pour chaque part on indique au préalable pour faciliter les entrées et le maillage sescaractéristiques principales: sytème 2D ou 3D, modélisation poutre plaque ou volume, structure déformable ou rigide. Une même PART peut com-

porter des parties volumiques et des parties poutres par exemple.

B) A partir de ces PARTS dans le module ASSEMBLY on créera la structure totale par assemblage de ces parties. Il faudra bien prendre soin queles liasons entre ces parties servent à postionner les différentes pièces mais ne sont pas prise en compte dans le calcul final. Même si il y a une

seule partie il est nécessaire de réaliser un assemblage

C) Création des matériaux avec le module MATERIAL

D) Création des sections (surface , épaisseur, inerties etc) avec le module SECTION

E) Affectation des matériaux et section à la géométrie de chaque PART avec le module SECTION ASSIGNEMENT

F) Maillage avec le module MESH

G) Création du cas de calcul avec le module STEP. Il est possible d’enchainer plusieurs cas

H) Création des conditions aux limites avec le module BCs

I) Création du chargement avec le module LOAD

J) Création des sorties demandées avec le module FIELD OUTPUT REQUEST

K) Lancement des calcul avec le module JOB


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2,2,A / Création de la géométrie : MODULE PART

CREATION D’UNE PART

2) Cliquer pour créer une part

2) ou double cliquer sur parts

1) Choisir le module part Indiquer le nom

Indiquer la modélisation spatiale

Indiquer le type d’étude

Indiquer la modélisation

(Wire= éléments 1D barres poutr

Indiquer la taille maximale pour que les fenètres et les valeurs par défaut soient optimales

Cliquer sur continue pour créer la PART


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DESSIN DU MODELELe modéle peut alors être déssiné en utilisant les outils proposés qui sont assez classiques. Une proposition est donnée ci-dessous qui permet d’uti-

liser plusieurs outils.

1)Dessiner un rectangle avec l’outil

2) Supprimer les contraintes avec la gomme: sélectionner les entités puis cliquer sur


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utiliser l’outil lignecliquer sur les pointsarret avec le bouton central de la souris

A) TRACER LES LIGNES CENTRALES

B) COUPER LA LIGNE CENTRALE pour la transformer en deux lignes

Utiliser l’outil coupesi il n’est pas actif cliquer(long) sur letriangle noir pour le choisir

1)cliquer sur la ligne du bas

2)cliquer sur une des lignes obliques


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1) Module contraintes

2)Choix

3)Indiquer

AJOUTER DES CONTRAINTES SUR LES SEGMENTS INFÉRIEURS ET SUPÉRIEURS


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DEFINIR LES DIMENSIONS

Utiliser l’outil dimension

Commencer en indiquant unedistance de 2000 entre les pointsextrèmes bas

SORTIR DU DESSIN


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2,2,B / CREATION D’UN MATERIAU ELASTIQUE LINEAIRE

1) Module Property

2) Cliquer sur l’icone matériauoudouble cliquer sur

Indiquer le nom

ElasticityPlasticityDamage......

ElasticHyperelastic

Choisir Mechanical

Choisir Elasticity

Choisir Elastic

Indiquer le Module de Young et le Coefficient de Poisson

Cliquer sur OK


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2,2,C / CREATION DES PROPRIETES :Comme la structure est modélisée par des barres il suffit de donner la surface de la section pour que la barre soit parfaitement définie

Cliquer sur l’icone section

ou double cliquer sur le nom section

Indiquer le nom

Choisir beam/truss

Choisir le matériau

Indiquer la surface

cliquer sur continue

Cliquer sur ok


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2,2,D / AFFECTATION DES PROPRIETES Il faut ensuite affecter les propriétés à la géométrie

Développer la part treillis

double cliquer sur section assignements

Séléctionner toutes les lignes puisquetoutes les barres ont la même section

Cliquer sur Done


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Choisir une section définie

Cliquer sur OK pour faire l’affectation


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2,2,E / CREATION DE L’ASSEMBLAGE Même si la pièce comporte une seule partie (PART) il est nécessaire de créer un assemblage qui comprendra uniquement cette partie.L’assemblage

est un ensemble d’instances qui sont liés à des parts. On pourra réaliser un assemblage à partir d’une même part répétée et positionnée les unes par rapport aux autres.

Penser à sauvegarder

Dans le module Assembly

cliquer sur

Pour créer une instance

oudouble cliquer sur Puique nous avons

créé une seule part

nous n’avons pas de

choix

Cliquer sur OK


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2,2,F / Définir le cas d’étude SET : Calcul linéaire

Module STEP

Cliquer pour créer un step

Nom du step

Choisir Linear Perturbation pour indiquer un calcul linéaire

Puis choisir calcul en statique

Cliquer sur continue

Indiquer une description

Cliquer sur OK pour finaliser le step


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2,2,G / Défintion des sorties demandéesIl est nécessaire pour limiter le volume des sorties de déterminer en avance les donnéees que l’on désire obtenir. Par défaut abaqus propose un certain

nombre de sorties qu’il est possible de modifer.

Développer l’onglet Field out request

Des sorties standards ont été

créées par abaqus. Double cliquer

sur ces sorties pour les analyser et

les modifier

Sorties pour tout

le modéle ou sim- plement une par-

tie

Fréquence des

sorties: important

pour le non li-

néaire

Sorties choisies


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2,2,H / Définition des conditions aux limites (Déplacement)

Dans le module Load

Au choix

Mettre un nomchoisir le set initial

Cliquer

Choisir ces op-

tions qui corres-

pondent au cas

d’étude

Sélectionner les deux points sur lesquels sont position-

nées les deux rotules , puis cliquer sur le bouton done


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Conditions aux limites en déplacement(suite)

Bocages des déplacements suivant x et y

La rotation suivant z est laissée libre. On pour-

rait la bloquer puisque les barres n’alimentent

pas ce degré de liberté

Cliquer sur OK pour valider

Résultat avec les conditions aux limites


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2,2,I / Conditions aux limites chargement

1)Module load

2)OU

Donner un nom

Définir le step oula force sera appliquée

Choisir le typeet la catégorie

valider en cliquant sur continue

Sélectionner le point d’application et cliquer sur done


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Conditions aux limites chargement Suite

1) Donner les composantes de la force appliquée

2) Valider en cliquant sur OK

Résultat avec la visualisationde la force


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2,2,J / MAILLAGE Chaque partie doit être évidemment maillée

1)Dans la part Treillis double cliquer sur Mesh 2) Il faut choisir d’abord le type d’éléments: ici des barres

3) Choisir la zone sur laquelle les éléments seront défi-nis: ici tout le mdéle puisque tout le modéle doit être

maillé avec des barres. Pour valider cliquer sur done

4)Choisir des éléments de barre (truss)

5) Cliquer sur OK pour valider


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SUITE DU MAILLAGE1) Définition de la taille des éléments. Ici il suffitd’indiquer que l’on souhaite pour tous le modèleun taille d’élément de 1000 ce qui permettrad’avoir un élément par barre. Ceci est réalisé avec

le module seed qui permet de régler la taille deséléments sur les frontières

Donner la taille

Appliquer

2)Mailler le modéle

Cliquer sur YES pour mailler


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VISUALISATION DES NOEUDS DES ELEMENTS

Aller dans le module view

Choisir Part Display option

Cocher l’option désirée

Dans ce cas les numéros des noeuds sont indiqués


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2,2,K / Créer un JOB

1) Double cliquer sur Jobs Donner un nom

Cliquer sur continue

Donner une description

calcul treillis force 1730

Valider


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2,2,L / CALCUL.

Avant de lancer le modèle il est préférable de vérifier les données.

Cliquer sur treillis (bouton 3)choisir data check

dans ce cas la vérification indique que les données sont correctes


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2,2,M / ANALYSE DU CFICHIER .INP C’est le fichier sortie du pré-processeur qui sera lu par abaqus pour

faire les calcul. Il peut être bien évidemment réalisé avec un éditeur de

texte ou par un autre pré-processeur

toute ligne commençant par ** est un commentaire

en noir le fichier créé par le préprocesseur, en bleu des lignes commen-taires ajoutées

En génral le fichier est composé de mots clefs. Chaque mot clé est pré-

cédé d’un *

par exemple :

*Node est le mot clé qui indique que les lignes suivantes, jusqu’au pro-

chain mot clé indiqueont la définition des noeuds.

DEBUT DU FICHIER

**tout fichier commence par le mot clef *Heading suivi de

ligne qui décrivent le modéle

*Heading** Job name: treillis Model name: Model-1

*Preprint, echo=NO, model=NO, history=NO, contact=NO

**

** PARTS

**

** Création d’une partie. cet ensemble se termine par le

mot clef *end part

*Part, name=treillis

**création des noeuds:numéro coordonnées x,y

*Node

1, 1050., 816.025391

2, 50., 816.025391

3, -450., -50.

4, 1550., -50.

5, 550., -50.

**création des éléments de type T2D2( barre à 2 noeuds)

** numéro de la barre , numéros des noeuds

*Element, type=T2D2

1, 1, 2

2, 3, 2

3, 4, 1

4, 2, 5

5, 5, 3

6, 1, 5

7, 5, 4

**Défintion d’ensemble de noeuds

**_PickedSet2 nom de l’ensemble

** generate => la ligne suivante comporte

** Numéro du noeud initial

** numero du noeud final

** incrément

** dans ce cas le premier noeud est le noeud 1

** le dernier noeud est le noeud 5

** puisque l’incrément égal 1 tous les noeuds entre 1 et

**5 sont considérés

*Nset, nset=_PickedSet2, internal, generate

1, 5, 1

**Elset est éqivalent à Nset mais pour des éléments** dans ce cas tous les éléments entre 1 et 7 sont dans

**le groupe _Pickset2

*Elset, elset=_PickedSet2, internal, generate

1, 7, 1

** Section: SURFBARRE

** Une section de surface 200mm2 , et le matériau ALU sont

**affectés au groupe _PickedSet2 donc à tous les éléments

*Solid Section, elset=_PickedSet2, material=ALU

200.,

*End Part

**

**** ASSEMBLY

**Création de l’assemblage qui se compose dans ce cas de

la part treillis uniquement

*Assembly, name=Assembly

**


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*Instance, name=treillis-1, part=treillis

*End Instance

** Création de 2 groupes de noeud

*Nset, nset=_PickedSet4, internal, instance=treillis-1

3, 4

*Nset, nset=_PickedSet5, internal, instance=treillis-1

5,

*End Assembly

**

** MATERIALS

** création du matériau ALU

*Material, name=ALU

*Elastic

70000., 0.3

**

** BOUNDARY CONDITIONS

**

** Name: rotules Type: Displacement/Rotation

** Conditions aux limites:

*Boundary** Pour le groupe _PickedSet4 soit les noeuds 3 et 4 le

degré de liberté 1 est bloqué

_PickedSet4, 1, 1

_PickedSet4, 2, 2

** -----------------------------------------------------

-----------

**

** STEP: calcullineaire

** Définition du STEP

*Step, name=calcullineaire, perturbation

Calcul lineaire

*Static**

** LOADS

**

** Name: force_centrale Type: Concentrated force

*Cload

**Pour l’ensemble _PickedSet5, soit pour le noeud 5 une

**force de 1730 est appliquée dans la direction 2 (y)

_PickedSet5, 2, -1730.

**

** OUTPUT REQUESTS

**

**

** FIELD OUTPUT: F-Output-1

**

*Output, field

*Node Output

CF, RF, TF, U

*Element Output, directions=YES

LE, S

**

** HISTORY OUTPUT: H-Output-1

**

*Output, history, variable=PRESELECT

*End Step


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2,2,N / CALCUL Lancement du calcul donc du programme éléments finis

Cliquer bouton 3 et choisir submit

Dans ce cas le calcul s’est bien déroulé


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2,2,O / ANALYSE DES RESULTATS

• Entrée dans le module , visualisation des numéros des noeuds des éléments

1) Cliquer bouton 3 et choisir result

n arr ve ans e mo u e v sua sat on

2) Pour voir les numéros des noeudsdes éléments cliquer sur cet iconeou depuis la barre de menu choisirOptions => Common

Choisir les options et cliquer sur apply


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• Visualissation de la Deformee

Bouton pour visualiser ladéformée

Bouton pour régler l’amplitude de la déformée

visualisation de la déformée


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• Visualisation de la deformee et de la structure initiale

1) Cliquer sur

l’icone permettant

de surimposer deux

images

2) Demander la vi-

sualisation initiale

3) Demander la vi-

sualisation défor-

mée

Visualisation initiale et déformée


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• Visualisation des déplacements-contraintes etc

1) Dans le menu Result choisir Field output

2) choisir la quantité à visualiser ici (l’amplitude du déplacement)

3) cliquer sur


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• Créér un fichier rapport (Exemple: obtenir dans un fichier les déplacements des noeuds)

1) Dans le menu report choisir Field output

1) Dans l’onglet

set-up indiquerle nom du fichier

de sortie

2) Choisir les va-

riables à impri-

mer

3)Cliquer sur ap-

ply

4)cliquer sur OK

*****Field Output Report, written Fri Mar 06 21:04:51 2009

Source 1---------

ODB: C:/Temp/treil lis.odb Step: calcullineaire Frame: Increment 1: Step Time = 2.2200E-16

Loc 1 : Nodal values from source 1

Output sorted by column "Node Label".

Field Output reported at nodes for part: TREILLIS-1

Node U.U1 U.U2 Label @Loc 1 @Loc 1------------------------------------------------- 1 -35.672E-03 -102.976E-03 2 35.672E-03 -102.976E-03 3 -499.408E-36 -865.E-36 4 499.408E-36 -865.E-36 5 0. -205.952E-03

Minimum -35.672E-03 -205.952E-03

At Node 1 5

Maximum 35.672E-03 -865.E-36

At Node 2 4

Total 0. -411.905E-03

FICHIER DE SORTIE

On retrouve le calcul théorique puisque pour les barres avec une

discrétisation comportant un élément entre deux rotules le calcul

éléments finis est identique au calcul RDM


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• Visualiser une valeur en un noeud un élément( Exemple visualiser le déplacement du noeud 5

1) Etre dansl’option déformation

2) Dans le menu Tools choisir le sous menu query

3) Choisir node

4) Sélectionner le noeud

5) Lire les résultats


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FILM DEMONSTRATION DU CAS PRECEDENT


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QUESTIONS :

• Quel est l’effort normal dns la barre EG ?

• quel est la flèche du point E

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