Simulation non linéaire avec matériau élasto-plastique

[lpetrignet]

Bonjour à tous !

Je suis nouveau sur le forum, mais pas nouveau à utiliser les produits PTC car je l'utilise depuis 2007 (licence professionnelle), et plus particulièrement depuis 2008 dans mon entreprise. Je travail au sein d'un bureau d'étude qui conçoit des connecteurs électrique pour le monde entier. Je suis le référent "calcul -  simulation", et j'ai besoin de votre aide sur un cas nouveau pour moi. Je précise que l'on travail avec Creo 2, et donc Creo simulate. Avant de poster ici, je suis aller voir la formation en ligne "introduction à simulate", mais cette formation ne traite pas de mon problème.

Je souhaite réaliser une étude sur un corps en plastique, dont le comportement à la charge n'est donc pas linéaire.

Pour simplifier le calcul, je suis parti d'une "éprouvette" à la forme simple (une barre à base rectangulaire) et qui ne comporte que 39 éléments finis. Je la bloque sur sa base, et j'applique une force sur son extrémité.

Tout d'abord, j'ai essayer de créer la bonne matière. Voici la courbe contrainte/allongement que j'ai récupérer d'un essai labo et que je souhaite utiliser dans ma simulation :

Et voici les paramètres que j'ai rentrer dans la création de ma matière :

Est ce que je me suis trompé quelque part ? Dans les unités ? Dans les valeurs rentrées dans ma courbe ? Est ce que j'ai oublier de cocher une option ?

Maintenant, concernant l'étude à proprement parlé, voici les paramètres rentrés :

Quel est votre avis sur ces paramètres ? J'ai encore oublié quelque chose ?

Merci pour votre retour d'information et votre aide bien précieuse !!!

Laurent.

[DenisJaunin]

Bonjour, Laurent,
La question, c'est que vous n'avez pas pu obtenir de résultat cohérent après la simulation ?
Vous n'avez pas pu trouver un exemple concret.
Je vous joins un document, si vous ne l'avez pas déjà vu, mais il est en Anglais.
On y retrouve quelques exemples de configuration, qui ressemble à ce que vous avez fait.
Je suis comme vous dans l'attente d'un document complet sur l'exemple d'une simulation non linéaire avec matériau élastoplastique et en Français serais parfait.
Cordialement.
Denis

http://www.sendspace.com/file/qq8nre

[lpetrignet]

Bonjour,

En fait mon analyse s'arretait toujours avec une erreur fatyale, apparemment un problème de non-convergence. Après avoir étudié un document également en anglais (je crois identique à celui que vous me proposez, mais que je n'arrive pas à télécharger sur le site sendspace), j'ai réussi à remédier à quelques erreurs et à obtenir un résultat intéressant.

En effet, tout d'abord je ne rentrais pas les bonnes valeurs dans la définition de la zone plastique. Dans la définition de la matière, le logiciel prend en compte le module de young pour la partie élastique de la matière, puis il utilise les données rentrées dans la définition de la zone plastique. Donc, dans cette définition de zone plastique, il faut rentrer uniquement les valeurs de déformations à partir de la fin de la zone élastique, c'est à dire 200MPa par exemple pour un alu souple comme expliqué dans le document PDF en anglais. Et il faut rentrer les valeur de déformation à 0,02 pour une déformation de 2% par exemple. Le logiciel défini à partir de ces valeurs, la valeur de la résistance élastique (200MPa dans l'exemple) et une valeur de résistance mécanique à la fin de la zone plastique.

Avec ces bonnes valeurs, et pour une éprouvette simple, le calcul converge rapidement. Il indique même dans les itérations à quel moment il rentre dans la zone plastique de la matière. A ce moment le calcul est un peu plus lent. Au final j'obtient une courbe contrainte/effort qui est identique à la courbe que j'ai défini pour ma matière. Passer les 200MPa de contrainte, le déplacement augmente très rapidement.

Je pense donc avoir bien cerné cette fonction, mais il est vrai que si nous avions pu avoir le même document PDF mais en Français, ca serait idéal en effet...

Bonne journée.

[DenisJaunin]

Bonjour,

Une fois sur le site sendspace cliqué sur la ligne bleue :

Click here to start download from sendspace

et resté sur cette page en attendant le message de Windows pour charger le document.

Vous ne devrier pas avoir de difficultés.

Cordialement.

Denis.

[lpetrignet]

Je n'arrive pas à le télécharger car le parefeu de ma société bloque la connexion. Mais cependant j'ai pu voir le nom du fichier et il correspond à celui que j'ai, celui du Dr.-Ing. Roland jakel. Je pense donc que nous parlons du meêm fichier.

[DenisJaunin]

Oui, c'est bien cela.

http://www.qucosa.de/fileadmin/data/qucosa/documents/8714/SAXSIM_2012_Plasticity_Jakel.pdf

http://www.qucosa.de/fileadmin/data/qucosa/documents/5800/data/jakel.pdf

[DenisJaunin]

Bonjour Laurent,

Avez-vous pu avancer dans votre recherche des déformations plastiques.

Auriez-vous un exemple concret pour le joindre à la discussion.

Je n'arrive pas à vous joindre le livre International Atlas of Stress strain Curves,
https://www.google.ch/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&uact=8&ved=0CB4QFjAAahUKEwjf3PmWz9HIAhXHNxQKHfOcBpA&url=https%3A%2F%2Fwww.scribd.com%2Fdoc%2F234239154%2FASM-International-Atlas-of-Stress-strain-Curves&usg=AFQjCNEvOpZ8_ZVo4AT3i-G6VYRHzT7N7g&sig2=x78QnSN_WGm6XH7XC99MjA

J'espère que vous pourrez le télécharger.

Cordialement.

Denis

[mlindqvist]

Bonjour Laurent,

Je n'ai pas lu tous les réponses ci-dessous, mais je vois deux choses:

1. Les chiffres pour déformation plastique et contrainte dans le table en Creo ne concerne que le deformation plastique.

2. Les chiffres pour deformation n'est pas en "%" (je crois). C'est a dire, si la limite d'elasticite est à 235 MPa, et la résistance maximale  est 530 MPa à un deformation de 30%, table sera comme suit:

235     0

530    0.3

Je lis maintenant dans les documents d'assistance PTC, et ce n'est pas tout a fait clair quel est l'unité pour deformation, mais je suis 99% sure c'est pas en %.

Si ton materiau est trop mou ("3" au lieu de "0.03"), tu aurais peut-être un problème avec la convergence. 

(Je vois maintenant il ya un problème avec les dates dans ce forum. Le "post" (je connais pas le mot en fr.) original est daté "2015 sep 02", les reponses sont datées plus tôt.) 

[DenisJaunin]

Mats,

Oui, j'avais remarqué ce problème de date avec mes réponses, donc je ne sais pas si Laurent est toujours sur le sujet.

(en français correct la traduction de "post" ou "topic" est "sujet" ou "fil de discussion") mais on utilise aussi post dans le français.

Mais ne vous faite pas de souci, votre français est excellant, si seulement je pouvais en faire la moitié en anglais.

Cordialement.

Denis

[346gnu · Accepted solution]

Hello All (not just Laurent)

I thought I'd do this as I am asked regularly about this and hope it helps generally.

Let me know if I have made any mistakes and I will fix

The deformation units are definitely those of strain : mm/mm or inch/inch etc

Laurent's full stress strain curve:

Yes, in Creo 2 only the plastic part of the curve is entered.

So Laurent's Creo 2.0 table should be

x-axis is only for plastic strain, note the tensile yield is picked out from your data on the right side of the graph. You don't have to enter 17.1; it's done for you.

Stresses and strains should be TRUE and not ENGINEERING. Generally this is not a problem up to 5% (elastic+plastic=total) strain

It is best to ensure that there is an elastic 'core' such that the loads are supported by elastic and plastic parts.

Stresses that rise beyond the extent defined in the data will lead to failure.

Do not apply elasto-plastic materials to an entire component, create volume regions where plastic strains are expected and only apply the plastic properties to these volume region. It may be necessary to run a linear analysis first to define these regions.

Refine the meshes in these regions.

If the material volume is substantially plastic, consider using displacement control (if possible) rather than loads

NOTE. Creo 3.0 behaves differently. It is assumed by the software the first 2 rows of the table define the linear region. i.e. Laurent's full curve and not just the plastic part. Again it's TRUE and not ENGINEERING.

[lpetrignet]

Thanks a lot ! I think you have answerd to all my questions. Thanks to other guys, it's clear now !

Nevertheless, one week ago, I has a training on Ansys use (linear), and i will have the non linear training next year.

Best regards.

Thank you.