Modélisation du contact : nouvelles approches numériques

par Dominique Chamoret

Thèse de doctorat en Mécanique

Sous la direction de Jean-Michel Bergheau.


  • Résumé

    Ce travail avait pour objectif de développer, dans une approche implicite, des algorithmes de contact susceptibles de s'adapter à la plupart de situations rencontrées dans l'industrie. Nous proposons trois nouveaux algorithmes concernant la régularisation des surfaces de contact, l'adaptation du paramètre de pénalité et l'ajustement de l'incrément de chargement. La première approche que nous proposons consiste à régulariser la surface de contact en utilisant la technique d'approximation diffuse. Pour le traitement du contact normal, nous avons choisi d'utiliser la méthode de pénalité pour son efficacité et sa simplicité de mise en œuvre. Nous proposons une stratégie originale de détermination d'un paramètre optimal qui repose sur une notion d'interpénétration admissible entre les corps en contact. Le dernier algorithme proposé concerne l'ajustement de l'incrément de chargement. L'idée principale de la stratégie que nous proposons est de limiter le nombre de changements de statuts de contact sur un pas de chargement.

  • Titre traduit

    Contact modelling : new numerical approaches


  • Résumé

    This work has been done in collaboration between the Laboratoire de Tribologie et Dynamique des Systèmes (UMR 5513 CNRS/ECL/ENISE) and the company ESI Sofware. The aim is to develop the modelling of 3D contact in an implicit approach and to implement algorithms likely to adapt to most of situations met in industry. With this intention we propose three new algorithms concerning the regularization of contact surfaces, the adaptation of the penalty parameter and the adjustment of the load step. The numerical treatment of contact problems generates many difficulties. These problems come from strong geometric and material nonlinearities. Using the finite element method, the contact interface is represented by a surface only piecewise differentiable. The strategy we develop determines a smooth contact surface by using only the data of the nodes of the initial finite element mesh thanks to the technique of diffuse approximation. We have chosen to use the penalty method to take into account contact constraints but the optimum choice of the penalty parameter is often very difficult because it depends on the local rigidity of the structure. We propose an original strategy to determine an optimal parameter based on the notion of acceptable interpenetration between bodies in contact. The last algorithm proposed relates to the adjustment of the load step. The main idea of the method we develop is to limit the number of changes of contact status in each load step.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (158 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 87 références

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées (Villeurbanne, Rhône). Service Commun de la Documentation Doc'INSA.
  • Non disponible pour le PEB
  • Bibliothèque : Ecole centrale de Lyon. Bibliothèque Michel Serres.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : T1897
  • Bibliothèque : Ecole centrale de Lyon. Bibliothèque Michel Serres.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : T1897 mag
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.