Méthodes éléments finis mixtes robustes pour gérer l'incompressibilité en grandes déformations dans un cadre industriel PDF Download
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Author: Dina Al-Akhrass
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Languages : fr
Pages : 0
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Book Description
Les simulations en mécanique du solide présentent des difficultés comme le traitement de l'incompressibilité ou les non-linéarités dues aux grandes déformations, aux lois de comportement et de contact. L'objectif principal de ce travail est de proposer des méthodes éléments finis capables de gérer l'incompressibilité en grandes déformations en utilisant des éléments de faible ordre. Parmi les approches de la littérature, les formulations mixtes offrent un cadre théorique intéressant. Dans ce travail, une formulation mixte à trois champs (déplacements, pression, gonflement) est introduite. Dans certains cas, cette formulation peut être condensée en formulation à deux champs. Cependant, il est connu que le problème discret obtenu par une approche éléments finis de type Galerkin n'hérite pas automatiquement de la condition de stabilité “inf-sup” du problème continu : les éléments finis utilisés, et notamment les ordres d'interpolation doivent être choisis de sorte à vérifier cette condition de stabilité. Cependant, il est possible de s'affranchir de cette contrainte en ajoutant des termes de stabilisation à la formulation EF Galerkin. Cette approche permet entre autres d'utiliser des ordres d'interpolation égaux. Dans ce travail, des éléments finis stables de type P2/P1 sont utilisés comme référence, et comparés à une formulation P1/P1, stabilisée soit avec une fonction bulle, soit avec une méthode VMS (Variational Multi-Scale) basée sur un espace sous-grille orthogonal à l'espace EF. Combinées à un modèle grandes déformations basé sur des déformations logarithmiques, ces approches sont d'abord validées sur des cas académiques puis sur des cas industriels.
Author: Dina Al-Akhrass
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Languages : fr
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Les simulations en mécanique du solide présentent des difficultés comme le traitement de l'incompressibilité ou les non-linéarités dues aux grandes déformations, aux lois de comportement et de contact. L'objectif principal de ce travail est de proposer des méthodes éléments finis capables de gérer l'incompressibilité en grandes déformations en utilisant des éléments de faible ordre. Parmi les approches de la littérature, les formulations mixtes offrent un cadre théorique intéressant. Dans ce travail, une formulation mixte à trois champs (déplacements, pression, gonflement) est introduite. Dans certains cas, cette formulation peut être condensée en formulation à deux champs. Cependant, il est connu que le problème discret obtenu par une approche éléments finis de type Galerkin n'hérite pas automatiquement de la condition de stabilité “inf-sup” du problème continu : les éléments finis utilisés, et notamment les ordres d'interpolation doivent être choisis de sorte à vérifier cette condition de stabilité. Cependant, il est possible de s'affranchir de cette contrainte en ajoutant des termes de stabilisation à la formulation EF Galerkin. Cette approche permet entre autres d'utiliser des ordres d'interpolation égaux. Dans ce travail, des éléments finis stables de type P2/P1 sont utilisés comme référence, et comparés à une formulation P1/P1, stabilisée soit avec une fonction bulle, soit avec une méthode VMS (Variational Multi-Scale) basée sur un espace sous-grille orthogonal à l'espace EF. Combinées à un modèle grandes déformations basé sur des déformations logarithmiques, ces approches sont d'abord validées sur des cas académiques puis sur des cas industriels.
Author: Thomas Gmür
Publisher: EPFL Press
ISBN: 288074461X
Category : Finite element method
Languages : fr
Pages : 266
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Book Description
Une étape primordiale dans la conception et l'optimisation des structures complexes est l'établissement d'un modèle numérique de base, affiné successivement par des essais expérimentaux pour être finalement validé. Cette phase de modélisation, essentielle pour une compréhension future du comportement du système sous différentes sollicitations, suppose le recours à un outil d'analyse numérique performant et maîtrisable, s'appuyant généralement sur la méthode des éléments finis. Cet ouvrage a pour dessein d'exposer les fondements de la méthode des éléments finis et de montrer les qualités - mais aussi les limites - de ce procédé qui constitue à l'heure actuelle la technique la plus répandue de discrétisation spatiale. Son originalité réside dans l'analyse méthodique des problèmes elliptiques du second ordre monodimensionnels, bidimensionnels à variable d'état scalaire et tridimensionnels à variable d'état vectorielle, depuis leur formulation forte classique jusqu'à l'approche locale par la méthode des éléments finis. Mathématiquement rigoureux sans sacrifier les aspects pratiques, l'ouvrage passe systématiquement en revue les formes intégrale, faible et discrète des classes de problèmes couramment rencontrés en mécanique appliquée pour aboutir à une élaboration unifiée d'un modèle d'éléments finis. Comme en témoignent les nombreux exemples et exercices simples qui jalonnent l'exposé, le livre s'adresse en priorité aux étudiants de début de deuxième cycle. Bien que conçu à la base comme support d'enseignement, il est aussi destiné aux chercheurs et ingénieurs praticiens qui désirent s'initier à la méthode des éléments finis.
Author: François Frey
Publisher: EPFL Press
ISBN: 2880744636
Category : Dead loads (Mechanics)
Languages : fr
Pages : 317
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Author: Alexandre Ern
Publisher: Springer Science & Business Media
ISBN: 9783540426158
Category : Mathematics
Languages : fr
Pages : 454
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Ces notes de cours (Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, DEA de Mécanique de Paris VI) présentent la méthode des éléments finis dans un cadre mathématique rigoureux. En accordant une place fondamentale aux conditions inf-sup, elles s'affranchissent du cadre réducteur Lax-Milgram/Galerkin standard. Elles couvrent un spectre d'applications relativement large et apportent de nombreuses précisions sur la mise en oeuvre numérique. Trois plans de lecture sont proposés: le premier conçu pour un lecteur intéressé par les aspects mathématiques, le deuxième s' adressant aux ingénieurs et le troisième limité aux aspects élémentaires. Les prérequis mathématiques, de niveau 2ème cycle universitaire, sont rappelés dans deux annexes.
Author: Michel Cazenave
Publisher: Dunod
ISBN: 2100593455
Category : Technology & Engineering
Languages : fr
Pages : 302
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Book Description
Cet ouvrage aborde la méthode des éléments finis par la pratique en détaillant le principe d’approximation élémentaire, la problématique du maillage et de la validation des modèles de calcul, et l’étude de la non-linéarité géométrique et des méthodes de résolution associées. Cette seconde édition apporte en complément le traitement de la non-linéarité matérielle et des analyses dynamiques temporelles et spectrales. La méthode est accompagnée de calculs manuels ou semi-automatiques effectués avec le logiciel MathcadTM dont les résultats sont recoupés avec les codes de calcul Advance Design/Eff elTM et AbaqusTM. Véritable outil de référence, cet ouvrage a pour objectif de familiariser les ingénieurs, les techniciens mais également les étudiants à la méthode des éléments finis, dont l’utilisation s’est généralisée dans l’industrie depuis une vingtaine d’années. Points forts : • Rappels théoriques sur les poutres, les plaques, les coques et les calculs dynamiques. • 15 exemples d’application didactiques et reproductibles de complexité croissante. • Fichiers de données relatifs aux 15 exemples téléchargeables gratuitement sur www.dunod.com.
Author: Jean-Christophe Cuillière
Publisher: Dunod
ISBN: 210086453X
Category : Technology & Engineering
Languages : fr
Pages : 298
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Book Description
La résolution de problèmes de dimensionnement et de calcul de résistance mécanique de pièces, d’assemblages et de structures utilise de manière très courante la méthode des éléments finis. Les logiciels exploitant cette méthode font maintenant partie des outils incontournables du cycle de développement de nouveaux produits et systèmes. Ce cours d'introduction à la méthode des éléments finis vise l’acquisition des connaissances théoriques de base, nécessaires à une bonne compréhension des outils logiciels de calcul par éléments finis. Les bonnes pratiques et difficultés d'utilisation de ces outils logiciels sont présentées et l'aspect théorique de la méthode est complétée par des exercices d'application avec leurs corrigés. Cette 2e édition mise à jour comporte de nouveaux développements, en particulier concernant la formulation d'éléments finis classiquement utilisés en élasticité linéaire.
Author: Michel Cazenave
Publisher:
ISBN: 9782100544639
Category :
Languages : fr
Pages : 288
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La méthode des éléments finis permet de résoudre numériquement des équations aux dérivées partielles clans le domaine des structures, de la thermodynamique, ou encore de la mécanique des fluides. Cet ouvrage propose d'aborder la méthode par la pratique à travers 16 exemples de complexité croissante : Partant de rappels en mathématiques et en mécanique du solide, le principe d'approximation élémentaire est tout d'abord appliqué aux structures filaires en barres et poutres. La problématique du maillage et de la validation des modèles de calcul est ensuite abordée lors de l'étude de modélisations surfaciques d'éléments divers (membranes, plaques et coques). Enfin, ces différents éléments sont ensuite utilisés dans le cadre de l'étude de la non-linéarité géométrique et des méthodes de résolution associées. La méthode est accompagnée de calculs manuels ou semi-automatiques effectués avec le logiciel Mathcad dont les résultats sont recoupés avec les codes de calcul Advance Structure/Effel ou Abaqus. Véritable outil de référence, cet ouvragea pour objectif de familiariser les ingénieurs, les techniciens mais également les étudiants à la méthode des éléments finis, dont l'utilisation s'est généralisée dans l'industrie depuis une vingtaine d'années.
Author: Patrick Ciarlet
Publisher:
ISBN: 9782722509177
Category :
Languages : fr
Pages : 187
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Book Description
La 4e de couverture indique : La méthode des éléments finis, apparue dans les années 50 pour traiter des problèmes de mécanique des structures, a connu depuis lors un développement continu et est présente, aujourd'hui, dans tous les domaines d'applications : mécanique, physique, chimie, économie, finance et biologie. Elle est maintenant utilisée dans la plupart des logiciels de calcul scientifique, et de nombreux ingénieurs y sont confrontés dans le cadre de leur activité de modélisation et des simulations numériques. Il est donc importait d'en maîtriser les divers aspects. Cet ouvrage présente tous les éléments essentiels de la méthode : les fondements théoriques (formulations variationnelles d'équations aux dérivées partielles principes généraux et analyse numérique de la méthode), les considérations pratiques de mise en œuvre (structure creuse des matrices, principe d'assemblage), les algorithmes (en particulier ceux relatifs à la résolution des systèmes linéaires) et enfin des illustrations numériques
Author: J.. Cormeau
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 127
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Book Description
Author: Michel Bernadou
Publisher: Elsevier Masson
ISBN:
Category : Elastic plates and shells
Languages : fr
Pages : 386
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