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17/3/2009Vingt ans de Code_Aster – Regards croisés sur ce qui se fera demain
Les Plates-formes de simulation numérique en mécaniqueCAST3M et EUROPLEXUS
Christophe DELLISCEA/DEN/DANS/DM2S/SEMT
17/3/2009Vingt ans de Code_Aster – Regards croisés sur ce qui se fera demain
Les plates-formes de R&D en mécanique
� Plate-forme de R&D en mécanique : CAST3M� Objectifs, utilisations et collaborations� Principaux résultats, applications métiers et intégration
dans les nouvelles plates-formes de simulation� Perspectives et enjeux pour les simulations numériques
en mécanique des structures implicites non-linéaires.
� Dynamique rapide : EUROPLEXUS� Partenariat� Etudes industrielles� Calculs parallèles
17/3/2009Vingt ans de Code_Aster – Regards croisés sur ce qui se fera demain
CAST3M : Principaux objectifs
� Plate-forme de R&D en mécanique� En développement continu depuis 1983� Donner à l’utilisateur la capacité de traiter tout problème de
mécanique des milieux continus par MEF� Accès à toutes les variables internes (analyse numérique)
� 2000 utilisateurs dans 350 organismes (industriels, universités, organismes de recherche)� ~ 1500 téléchargements en 2007 http://www-cast3m.cea.fr
� ~ 100 sites ‘industriels’ (CEA – DEN/DAM/DSM/DRT, IRSN, AREVA – NP/NC/TA, EDF, Bureau d’études, …)
� Formations ENSTA, ECP, INSA, ENS, … support TD sur base CAST3M
� Principales collaborations� IRSN (F), ENSIETA (F), JRC Ispra (I), ENEA (I), IGCAR (In)
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CAST3M: Résultats / Intégrité des structures
� Modèle de propagation pour acier ferritique 16MND5 : anneau en compression sous mode mixte – simulation XFEM (Thèse de Benoit PRABEL)� La fissure s’arrête-t-elle ? Quel chemin de propagation ?
17/3/2009Vingt ans de Code_Aster – Regards croisés sur ce qui se fera demain
CAST3M: Résultats / Interaction Fluide Structure
Isovaleurs de pression et déformations des protectio ns neutroniques latérales
Explosion dans un fluide : déplacements transmis au x structures
PNL volume fluide
Assemblage combustible volume fluide PNL
Fluideexterne
Pressions>0 <0
Bulle
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CAST3M: Application métier/MUSICA (Soudage)
W-Processes permet l’identification
du terme source thermique pour
différents procédés de soudages.
Module disponible comme
composant autonome SALOME
Implémentation de modèles
Multi-physiques
Démonstration de faisabilité
Modèles MHD 2D couplé
Eléctrode – Arc - Bain
INSTITUT DE
SOUDURE
®
Thermohydraulique 3D du bain
Géométrie en T
Buse
Electrode
Plasma d’arc
Bain Fondu
Modélisation du soudage à l’arcNov.08 Version 2
Sept. 08 Version 1
Visual-Environement (ESI Group)
Module W-Processes
17/3/2009Vingt ans de Code_Aster – Regards croisés sur ce qui se fera demain
� Fourniture d’une API aux composants CAST3M (hydraul ique, transport, thermique, mécanique, GIBI, …) sur des procédures o u macro-procédures via le modèle de données de la plate-forme
Synergie avec SALOME et les nouvelles plates-formes Architecture ALLIANCES
Salomé Core
Applications
ANDRA data basis
Core
Salomé Modules
Geometry Mesh Visualization Supervision
DATA Model
Coupled Modules
Transport Chemistry Waste Engineered Barrier Sensibility
Basic ModulesSampling Statistics
Hydraulic Transport WasteChemistry
Components :
-PORFLOW
-CASTEM
Study
Safety
MED
Components :
-PORFLOW
-CASTEM
-MT3D
-IMFS
Components :
-PREDIVER
(Glass)
-COLONBO
(Bitumen)
-Generic Waste
Package
Components :
-PHREEQC
-CHESS
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Modélisation du comportement des matériaux composit es 3D Sic f/Sic
Matrice
0.15 mm
1,2 mm
One woven ply
1 3
2
Macropore Longitudinal tow Transversal tow
Macroscopic structure : superposition of several woven plies
Cross section of a tow
Intertow matrix fibres
Intratow porosity porosity
Macro scale : superposition of unidirectional plies
Matrice
Fibre
Matrice
porosity
matrix matrix
2
1
matrix
fibre
interface
Micro scale
Meso scale : unidirectional ply
1
2 tow
matrix
Analytical Periodic method
General Transformation Field Analysis (GTFA)
Classical laminate theory or GTFA GTFA
0,15 mm
1,2 mm
Représentation détaillée du composite tissé SiCf/SiC
Volumes représentatifs et méthodes de changement d’échelles choisies pour l’implémentation dans CAST3M
17/3/2009Vingt ans de Code_Aster – Regards croisés sur ce qui se fera demain
CAST3M et le calcul parallèle
� Parallélisme orienté vers l’utilisateur� Pour du matériel facilement accessible : PC multi-
processeurs classiques (avec plusieurs cœurs)� Parallélisme SMP classique, mémoire distribuée
possible� Observation d’une augmentation des problèmes
de convergence pour les grands maillages� Priorité des développements à la modélisation et
aux aspects convergences
� Efficacité : toujours un challenge en mécanique du solide non-linéaire implicite� Compétition entre les tâches de résolution globale
et les tâches élémentaires locales� Scalabilité limité pour les applications où la
résolution matricielle est dominante� Excellente scalabilité pour les applications à loi de
comportement dominante