Approche multi-résolution pour la modélisation de coques composites basée sur la séparation de variables - Laboratoire Energétique Mécanique Electromagnétisme Accéder directement au contenu
Communication Dans Un Congrès Année : 2019

Multi-resolution approach for the modeling of composite shells based on the variable separation

Approche multi-résolution pour la modélisation de coques composites basée sur la séparation de variables

Résumé

The article deals with a layer-wise modeling of composite cylindrical shell structures based on a variable separationmethod. The present study is focused on the use of a multi-resolution strategy to decrease the computational cost ofnumerous analyses where some parameters can change. Forthis purpose, the displacement field is approximated as a sumof separated functions of the in-plane coordinates and the transverse coordinate. Thus, an iterative process that consists ofsolving a 2D and 1D problem successively at each iteration, is required. In the thickness direction, a fourth-order expansionin each layer is considered. For the in-plane description, classical Finite Element method is used. In our framework of amulti-resolution process, once a first computation is achieved, the previously built 2D functions can be used. Thus, thefollowing problems to be solved can be limited to a 1D dimension. If needed, only few 2D functions might be built. Theapproach is assessed through mechanical tests on L-angle specimens by comparing with a quasi-3D LayerWise approach.It is illustrated by varying the geometry and the stacking sequences of the shell
Ce travail traite d’une approche Layer-wise pour la modélisation de structures coques cylindriques basée sur une méthode par séparation de variables. L’étude se focalise sur une stratégie multi-résolution pour diminuer le coût de calculs de nombreuses analyses quand les paramètres changent. Pour cela, le champ de déplacement est approximé comme une somme de fonctions séparées dépendant des coordonnées du plan et hors plan. Un processus itératif résolvant successivement des problèmes 2D et 1D est mis en oeuvre à chaque itération. Une expansion d’ordre 4 est choisie dans l’épaisseur de chaque couche. Une méthode des éléments finis classique est mise en oeuvre pour les inconnues dans le plan. Dans le cadre de notre étude multi-calculs, une fois qu’une première analyse est menée, les fonctions 2D générées peuvent être exploitées pour les calculs suivants. Le calcul se réduit alors à un problème 1D. Si nécessaire, quelques fonctions 2D sont ajoutées.L’approche est validée sur des structures type cornière en comparant à une approche Layer-wise quasi-3D. Des illustrations pour différentes géométries et séquences d’empilement sont proposées.
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Dates et versions

hal-02421569 , version 1 (20-12-2019)

Identifiants

  • HAL Id : hal-02421569 , version 1

Citer

Olivier Polit, Philippe Vidal, Laurent Gallimard. Approche multi-résolution pour la modélisation de coques composites basée sur la séparation de variables. 21ème Journées Nationales sur les Composites, École Nationale Supérieure d'Arts et Métiers (ENSAM) - Bordeaux, Jul 2019, Bordeaux, Talence, France. ⟨hal-02421569⟩
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