Approche X-FEM pour la fissuration sous contact des structures industrielles PDF Download
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Author: Samuel Geniaut
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 366
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Book Description
Le retour d’expérience de la modélisation de la fissuration hélicoïdale hors plan des groupes turbo-alternateurs a montré les limites des approches par maillage des fissures. Les procédures automatiques de maillage sont souvent mises en défaut lors de la présence de plusieurs fissures. Pour en revenir à des maillages plus réguliers, nous nous sommes intéressés à la méthode X-FEM (eXtended Finite Element Method) qui autorise des fissures non maillées dans un cadre éléments finis classique. Cette méthode basée sur la partition de l’unité enrichit la base des fonctions de formes classiques, avec une fonction Heaviside généralisée et des fonctions singulières. La représentation des fissures 3D est rendue aisée par l’utilisation de la méthode des level sets. Pour prendre en compte une possible refermeture des lèvres de la fissure, une méthode mixte de contact a été adaptée, basée sur une méthode de Lagrangien Augmenté. Avec X-FEM, nul appariement n’est nécessaire car les nœuds en vis-à-vis sont en fait qu’un seul et unique nœud qui peut se « dédoubler ». Une stabilisation de la formulation a été nécessaire, afin de respecter une condition de compatibilité (condition LBB) entre les espaces de discrétisations des champs de déplacement et de contact. La formulation élément fini de la discontinuité de fissuration a permis sa mise en œuvre relativement rapide dan un code de mécanique aux élément finis industriel, le Code_Aster développé par EDF
Author: Samuel Geniaut
Publisher:
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Category :
Languages : fr
Pages : 366
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Book Description
Le retour d’expérience de la modélisation de la fissuration hélicoïdale hors plan des groupes turbo-alternateurs a montré les limites des approches par maillage des fissures. Les procédures automatiques de maillage sont souvent mises en défaut lors de la présence de plusieurs fissures. Pour en revenir à des maillages plus réguliers, nous nous sommes intéressés à la méthode X-FEM (eXtended Finite Element Method) qui autorise des fissures non maillées dans un cadre éléments finis classique. Cette méthode basée sur la partition de l’unité enrichit la base des fonctions de formes classiques, avec une fonction Heaviside généralisée et des fonctions singulières. La représentation des fissures 3D est rendue aisée par l’utilisation de la méthode des level sets. Pour prendre en compte une possible refermeture des lèvres de la fissure, une méthode mixte de contact a été adaptée, basée sur une méthode de Lagrangien Augmenté. Avec X-FEM, nul appariement n’est nécessaire car les nœuds en vis-à-vis sont en fait qu’un seul et unique nœud qui peut se « dédoubler ». Une stabilisation de la formulation a été nécessaire, afin de respecter une condition de compatibilité (condition LBB) entre les espaces de discrétisations des champs de déplacement et de contact. La formulation élément fini de la discontinuité de fissuration a permis sa mise en œuvre relativement rapide dan un code de mécanique aux élément finis industriel, le Code_Aster développé par EDF
Author: Grégory Legrain
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Languages : fr
Pages : 197
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Book Description
Le caoutchouc industriel est présent dans de nombreuses applications industrielles, de la plus basique à la plus technique. Son mode de défaillance prépondérant est la rupture due à la propagation de fissures par fatigue : les sollicitations mécaniques ainsi que l'atmosphère extérieure provoquent dans un premier temps l'apparition d'une amorce de fissure. Sous l'effet des sollicitations mécaniques, cette fissure se propage jusqu'à rupture de la pièce. L'objectif de ce travail est de faciliter la simulation numérique de la propagation de fissures dans les élastomères. Pour cela, la méthode des éléments finis étendus (X-FEM) est considérée. Cette méthode a été développée afin de limiter le recours au remaillage dans le cadre de la fissuration des métaux. En outre, elle permet d'enrichir l'approximation éléments finis par des fonctions provenant de la physique du problème. La première partie de ce travail consiste à adapter cette méthode à la mécanique non-linéaire de la rupture. En particulier, le choix d'une formulation de résolution ainsi que la recherche de fonctions d'enrichissement adaptées sont étudiés. Dans un deuxième temps, l'enrichissement de formulations mixtes pour la gestion de la contrainte d'incompressibilité est détaillé. Des stratégies d'enrichissement ont été développées afin de préserver la stabilité de ces formulations. Ces dernières permettent la vérification de la condition inf-sup dans le cas des trous, inclusions et fissures sous l'hypothèse des petites perturbations. Enfin dans une troisième partie, le concept de forces configurationnelles est appliqué comme critère directionnel pour la propagation de fissures 2D et 3D. Un intérêt tout particulier est porté à l'amélioration de la robustesse de l'évaluation numérique de cette grandeur.
Author: Florian Meray
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Languages : fr
Pages : 0
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Book Description
Les phénomènes de fissuration liés à la fatigue de contact roulant sont aujourd'hui identifiés comme la principale source de défaillance des roulements qui composent les systèmes de transmission d'hélicoptères. En effet, le passage répété des éléments roulants peut conduire à l'amorçage de fissures sur la piste de roulement, se propageant par la suite en sous-couche selon des mécanismes tridimensionnels qui restent à éclaircir. Pour améliorer la connaissance du comportement des fissures sous sollicitation de contact, une modélisation fine de ces mécanismes complexes 3D de propagation est réalisée dans ce travail. D'abord, un couplage des méthodes SAM (Semi-Analytical Method) et X-FEM (eXtented Finite Element Method) basé sur une approche global/local descendante est proposé pour modéliser efficacement le comportement d'une fissure 3D sous fatigue de contact roulant. Les performances de l'approche SAM/X-FEM en termes de précision et de rapidité sont démontrées à travers plusieurs exemples numériques de même que sa robustesse pour traiter la propagation de ce type de fissure. Les développements sont validés en s'appuyant sur des résultats issus de la littérature mais également à l'aide d'une comparaison avec un code de calcul éléments finis industriel. Ensuite, une application du couplage SAM/X-FEM est proposée. Plus précisément, une analyse numérique basée sur des données expérimentales bi-disques est réalisée. En s'appuyant sur une reconstruction des géométries 3D des fissures à partir d'observations post-mortem des écailles et des faciès de rupture, des modèles SAM/X-FEM représentatifs des essais bi-disques sont définis pour comprendre les mécanismes tridimensionnels qui pilotent la propagation des fissures en extrême surface. Une quantification des temps de propagation est également réalisée puis comparée aux observations expérimentales. Il en est de même pour les directions de propagation. Finalement, grâce à la fiabilité et la robustesse du couplage SAM/X-FEM, une étude paramétrique exhaustive est effectuée pour examiner l'influence des différents paramètres du problème sur le comportement des fissures sous contact roulant. Les résultats de cette analyse paramétrique sont utilisés pour décrire qualitativement les mécanismes de fissuration observés sur la flotte. Ils pourront également servir de support à la définition de nouveaux critères de design pour les composants mécaniques sujets à ce type d'avaries.
Author: Gaël Gibert
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Languages : fr
Pages : 169
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Book Description
Dans cette thèse, une nouvelle approche est présentée, combinant la méthode des éléments finis étendus (X-FEM) et un raffinement adaptatif et automatique de maillage (AMR). La méthode X-FEM, développée durant les deux dernières par une importante communauté, a prouvé son efficacité pour gérer l'évolution de discontinuités dans de nombreux problèmes de mécanique de la rupture. Comme cette méthode permet de décrire la fissure indépendamment du maillage de la structure, un raffinement hiérarchique relativement simple peut être appliqué sur ce dernier pour adapter localement l'échelle de discrétisation à celle des phénomènes physiques mis en jeux. Cela permet d'obtenir une description précise de quantités physiques d'intérêt dans une zone limitée autour du front de fissure et réduire considérablement le coût numérique, particulièrement lorsque le trajet de propagation n'est pas connu a priori. Dans ce travail, on propose une stratégie pour combiner X-FEM et AMR : les relations de compatibilité cinématique et les méthodes de projection nécessaires pour les matériaux dépendant de l'histoire de chargement doivent inclure correctement le modèle d'enrichissement. L'implémentation de cette approche combinant X-FEM et AMR, dans le code éléments finis industriel Cast3M, est présentée en détails. En particulier, une nouvelle méthode de projection spécifique à ce contexte est proposée. Des applications numériques et une étude expérimentale de propagation par fatigue en plasticité confinée ont été réalisées pour démontrer la précision, la robustesse et l'efficacité de cette méthode.
Author: Romains Pelée de Saint Maurice
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Languages : fr
Pages : 166
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Author: Christian Wille
Publisher: transcript Verlag
ISBN: 3839426502
Category : Social Science
Languages : en
Pages : 385
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Spatial and identity research operates with differentiations and relations. These are particularly useful heuristic tools when examining border regions where social and geopolitical demarcations diverge. Applying this approach, the authors of this volume investigate spatial and identity constructions in cross-border contexts as they appear in everyday, institutional and media practices. The results are discussed with a keen eye for obliquely aligned spaces and identities and relinked to governmental issues of normalization and subjectivation. The studies base upon empirical surveys conducted in Germany, France, Belgium and Luxembourg.
Author: Leslie Rainer
Publisher: Getty Publications
ISBN: 1606060430
Category : Architecture
Languages : fr
Pages : 438
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Earthen architecture constitutes one of the most diverse forms of cultural heritage and one of the most challenging to preserve. It dates from all periods and is found on all continents but is particularly prevalent in Africa, where it has been a building tradition for centuries. Sites range from ancestral cities in Mali to the palaces of Abomey in Benin, from monuments and mosques in Iran and Buddhist temples on the Silk Road to Spanish missions in California. This volume's sixty-four papers address such themes as earthen architecture in Mali, the conservation of living sites, local knowledge systems and intangible aspects, seismic and other natural forces, the conservation and management of archaeological sites, research advances, and training.
Author: Alok Sutradhar
Publisher: Springer Science & Business Media
ISBN: 3540687726
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 276
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Book Description
Symmetric Galerkin Boundary Element Method presents an introduction as well as recent developments of this accurate, powerful, and versatile method. The formulation possesses the attractive feature of producing a symmetric coefficient matrix. In addition, the Galerkin approximation allows standard continuous elements to be used for evaluation of hypersingular integrals. FEATURES • Written in a form suitable for a graduate level textbook as well as a self-learning tutorial in the field. • Covers applications in two-dimensional and three-dimensional problems of potential theory and elasticity. Additional basic topics involve axisymmetry, multi-zone and interface formulations. More advanced topics include fluid flow (wave breaking over a sloping beach), non-homogeneous media, functionally graded materials (FGMs), anisotropic elasticity, error estimation, adaptivity, and fracture mechanics. • Presents integral equations as a basis for the formulation of general symmetric Galerkin boundary element methods and their corresponding numerical implementation. • Designed to convey effective unified procedures for the treatment of singular and hypersingular integrals that naturally arise in the method. Symbolic codes using Maple® for singular-type integrations are provided and discussed in detail. • The user-friendly adaptive computer code BEAN (Boundary Element ANalysis), fully written in Matlab®, is available as a companion to the text. The complete source code, including the graphical user-interface (GUI), can be downloaded from the web site http://www.ghpaulino.com/SGBEM_book. The source code can be used as the basis for building new applications, and should also function as an effective teaching tool. To facilitate the use of BEAN, a video tutorial and a library of practical examples are provided.
Author: Suzanne Desan
Publisher: Cornell University Press
ISBN: 0801467470
Category : History
Languages : en
Pages : 248
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Book Description
Situating the French Revolution in the context of early modern globalization for the first time, this book offers a new approach to understanding its international origins and worldwide effects. A distinguished group of contributors shows that the political culture of the Revolution emerged out of a long history of global commerce, imperial competition, and the movement of people and ideas in places as far flung as India, Egypt, Guiana, and the Caribbean. This international approach helps to explain how the Revolution fused immense idealism with territorial ambition and combined the drive for human rights with various forms of exclusion. The essays examine topics including the role of smuggling and free trade in the origins of the French Revolution, the entwined nature of feminism and abolitionism, and the influence of the French revolutionary wars on the shape of American empire. The French Revolution in Global Perspective illuminates the dense connections among the cultural, social, and economic aspects of the French Revolution, revealing how new political forms-at once democratic and imperial, anticolonial and centralizing-were generated in and through continual transnational exchanges and dialogues. Contributors: Rafe Blaufarb, Florida State University; Ian Coller, La Trobe University; Denise Davidson, Georgia State University; Suzanne Desan, University of Wisconsin-Madison; Lynn Hunt, University of California, Los Angeles; Andrew Jainchill, Queen's University; Michael Kwass, The Johns Hopkins University; William Max Nelson, University of Toronto; Pierre Serna, Université Paris I Panthéon-Sorbonne; Miranda Spieler, University of Arizona; Charles Walton, Yale University
Author: Jacques Besson
Publisher: Springer Science & Business Media
ISBN: 9048133564
Category : Science
Languages : en
Pages : 433
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Book Description
In mechanical engineering and structural analysis there is a significant gap between the material models currently used by engineers for industry applications and those already available in research laboratories. This is especially apparent with the huge progress of computational possibilities and the corresponding dissemination of numerical tools in engineering practice, which essentially deliver linear solutions. Future improvements of design and life assessment methods necessarily involve non-linear solutions for inelastic responses, in plasticity or viscoplasticity, as well as damage and fracture analyses. The dissemination of knowledge can be improved by software developments, data base completion and generalization, but also by information and training. With such a perspective Non-Linear Mechanics of Materials proposes a knowledge actualization, in order to better understand and use recent material constitutive and damage modeling methods in the context of structural analysis or multiscale material microstructure computations.
