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Introduction à ABAQUS
C’est quoi ABAQUS?
�Code de calcul par éléments finis (crée en 1978)� Modèle d’emploi= géométrie discrétisée: éléments, noeuds
�Objectifs: simuler la réponse physique des structures soumises à deschargements, des températures, des impacts ou autres conditions extérieures …
�Divers domaines d’application: Mécanique, Thermique, Électrique, …etc.
�Problèmes traités:-Analyse structurale-Statique et Dynamique (crash, impact,…etc.)-Linéaire et non linéaire-Problèmes couplés
…..etc
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� Deux solveurs principaux:
ABAQUS/Standard : algorithme implicite
•Code général d’analyse par éléments finis (discrétisation spatiale)
•Résolution basée sur l’algorithme de Newton-Raphson et la méthode de Riks
- Problèmes linéaires et non linéaires
- Géométrie 1D, 2D, 3D et Axisymétrique
- Nombreuses procédures d’analyse dans le domaine temporel et fréquentiel
ABAQUS/Explicit : algorithme « dynamique » explicite
•Analyse non linéaire (discrétisation spatiale et temporelle)
•Problème transitoire et dynamique des structures
•Résolution basée sur la méthode explicite d’intégration en temps
- Mais possibilité d’analyses quasi-statiques où il existe un comportement
non linéaire important
Généralités sur le code de calcul Abaqus
PreprocessingAbaqus/CAE ou autre interface CAO
Input fileJob.inp
SimulationAbaqus/StandardAbaqus/Explicit
Output filesJob.odb, job.dat,job,msg
Job.res,job.fil
PostprocessingAbaqus/CAE autre logiciel de traitement
Etape 1
Etape 2
Etape 3
Abaqus n’est qu’un solveur(implicite, explicite) qui effectue la résolution d’un problème décrit par un fichier d’entrée (ou fichier de données) et qui écrit la solution vers un fichier de sortie (ou fichier de résultats)
Structure d’une analyse sous Abaqus
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� Fichier d’entrée (input file)
� Fichier de résultats (output file)
•Fichier .inp : contient des mots clés décrivant la géométrie, les matériaux, lesconditions limites et les chargements de la structure étudiée
•Génération du fichier .inp:-avec un éditeur (fichier texte) ou programme en connaissant les divers motsclés de commande Abaqus
-avec l’interface graphique Abaqus/CAE-avec un logiciel annexe (I-DEAS, NASTRAN,…,etc.)
� Autres fichiers créés par Abaqus lors de la simulation
•Fichier .odb : Contient les contours et courbes de résultats
•Fichier .com : exécutable de vos calculs•Fichier .dat: liste des résultats, résumé de votre modélisation•Fichier .msg: résumé du déroulement du calcul en cours, message d’erreur •Fichier .res: fichier binaire de reprise•Fichier .fil: fichier binaire des résultats•Fichier .log: fichier de procédure•Fichier .sta: fichier statistique,….etc.
Les différents fichiers pour la simulation sous Abaqus
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Structure type d’un fichier d’entrée pour Abaqus (~.inp)
Contrôler: abaqus job=nom_du_fichier datacheck interactive
Exécuter: abaqus job=nom_du_fichier continue interactive
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lbf s2 / in4slug / ft3tonne / mm3kg/m3Masse volumique
in lbfft lbfmJ (10-3 J)JEnergie
Psi (lbf / in2)lbf / ft2MPa (N / mm2)Pa (N / m2)Contrainte
ssssTemps
lbf s2 / inslugtonne (103 kg)kgMasse
lbflbfNNForce
inftmmmLongueur
US Unit (inch)US Unit (ft)SI (mm)SIQuantité
Les systèmes d’unités
Organisation de l’interface Abaqus CAE (Complete Abaqus Environment)
Choix des Modules
Message et zone de commande
Fenêtre graphique de travailBarre de menu déroulant
Barre d’icônes
Barre d’icônes des modules
Arbre du
modèle
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� Passage successif dans:
Module Part
Module Property
Module Assembly
Module Step
Module Interaction
Module Load
Module Mesh
Module Job
Module Visualization
Réalisation d’une simulation numérique sous Abaqus CAE
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� Quelle est la fonction du module Part?
Création des parties structurelles de la simulation à réaliser :
• en les dessinant directement dans Abaqus/CAE
• ou en important des modèles géométriques issus d’un logiciel tiers (fichier .sat, .iges, .stp,…etc.)
Module « part »
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Les éléments dans abaqus
Chaque élément est caractérisé par: famille, ddl, nombre de nœuds, intégration
Famille:
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DDL:
Température11,12+
Potentiel électrique9
Pression acoustique, pression de pores, ou pression hydrostatique8
Voilement dans les éléments poutres à profil ouvert7
Rotation autour de l’axe 36
Rotation autour de l’axe 25
Rotation autour de l’axe 14
Translation en direction 33
Translation en direction 22
Translation en direction 11 Directions 1, 2 et 3 correspondent aux directions globales 1, 2 et 3, respectivement, sauf si un système de coordonnées local a été définit aux nœuds.
Rotation autour du plan r–z6
Translation en direction z2
Translation en direction r1 Directions r (radiale) et z (axiale) correspondent aux directions globales 1 et 2, respectivement, sauf si un système de coordonnées local a été défini aux nœuds.
Les éléments axisymétriques ont exceptionnellement, les degrés de liberté de déplacement et de rotation suivant:
Les éléments dans abaqus
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Nombre de nœuds –ordre d’interpolation:
Les éléments dans abaqus
Types d’intégration:
Hybride (milieu incompressible)Mode incompatible (flexion)
Intégration réduiteIntégration complète
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Éléments poutres:
Les éléments dans abaqus