Développement d'algorithmes et d'un code de calcul pour l'étude des problèmes de l'impact et du choc

Development of all algorithms and a computer code to study impact and shock problems.

• Auteur / Autrice : Benoit Magnain
• Direction : Zhi-Qiang Feng
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie mécanique et productique
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Evry-Val d'Essonne

Mots clés

Mots clés contrôlés

Éléments finis, Méthode des

Méthode asymptotique numérique

Algorithmes

Résumé

Dans beaucoup de problèmes de mécanique des solides, la prise en compte du contact avec frottement joue un rôle prépondérant. Dans ce travail, nous proposons une extension de la méthode du bi-potentiel, proposée par de Saxcé et Feng, pour l'analyse des problèmes d'impact entre plusieurs corps déformables dans le cadre des grandes déformations. Pour cela, nous optons pour un schéma d'intégration du premier ordre. Ce choix permet de ne pas faire intervenir l'accélération, non définie au moment du choc, dans les calculs. Le modèle ainsi développé combine la méthode du bi-potentiel pour la résolution du problème du contact et un schéma du premier ordre pour la discrétisation temporelle. Les différentes applications numériques proposées mettent en évidence la validité et l'efficacité de la méthode. Une attention particulière est portée à la quantification de la dissipation d'énergie par frottement.

In many problems of solid mechanics, taking into account the frictional contact plays an important role. In this work, an extension of the bi-potential method, proposed by de Saxcé & Feng, is presented for the modeling of impact problems involving several deformable bodies within large deformations framework. To this purpose, we choose a first order time integrator. This choice avoids to take account for the acceleration which is undefined at the impact instant. The model so developed combines the bi-potential method to solve contact problems and a first order scheme for the time integration. Different numerical applications illustrate clearly the validity and efficiency of the method. A special attention is paid to the quantification of dissipated energy by friction.