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Mr Alain Elkann Author and Journalist Italian Republic
No full textVisit by Mr Alain Elkann Author and Journalist Italian Republi
A domain decomposition approach for the simulation of fracture phenomena in polycrystalline microsystems
No full textIn questo lavoro viene proposta una tecnica di decomposizione di domini in grado di affrontare la simulazione di problemi di frattura in materiali policristallini in condizioni di carico dinamiche. La principale applicazione è la modellazione del comportamento meccanico del polisilicio nei microsistemi. In particolare, si prende in esame il livello microstrutturale, ovvero i dettagli microstrutturali dei microsistemi, che possono essere soggetti a fenomeni di rottura localizzata. A questa scala il comportamento complessivo è fortemente influenzato dalla microstruttura del materiale e il modello deve tener conto della presenza di eterogeneità, interfacce tra i grani e micro-fratture. Di conseguenza, la morfologia del policristallo deve essere adeguatamente modellata e si rende necessaria una discretizzazione molto raffinata per riprodurre la geometria dei grani. Il comportamento meccanico di solidi policristallini in presenza di fenomeni di micro-fessurazione è qui simulato mediante analisi agli elementi finiti accoppiate con un modello coesivo per la propagazione di frattura. Un approccio agli elementi finiti tradizionale e monolitico porterebbe però ad un onere computazionale inaccettabile, in particolare nel caso di simulazioni tridimensionali. L’introduzione di una tecnica di decomposizione di domini consente invece di gestire efficientemente l’integrazione temporale e ridurre l’onere computazionale. L’algoritmo proposto è stato implementato in un codice agli elementi finiti tridimensionale.This thesis concerns a domain decomposition technique able to address the simulation
of fracture problems in polycrystalline materials under dynamic conditions.
The main application is modelling the mechanical behaviour of polysilicon in microsystems.
In particular, the analysis refers to the microscale level, i.e. to the
microstructural parts composing the MEMS device, which may be subjected to
local failure phenomena. At this scale, the overall behaviour is strongly influenced
by the material microstructure and the models have to take into account the presence
of heterogeneity, interfaces between grains and micro-cracks. As a result, the
polycrystal morphology must be accurately modelled and a very refined discretization
is required to reproduce the grain geometry. The mechanical response of polycrystalline solids
under micro-crack phenomena is simulated through a finite element approach and
a cohesive model of fracture propagation, as proposed in Mariani et al. (2007),
Corigliano et al. (2008), Mariani et al. (2011). A traditional monolithic finite
element analysis can lead to really burdensome analysis, due to the need of fully
three dimensional simulations and very small time steps in explicit analysis, deriving
from the Courant condition. A domain decomposition approach
allows to efficiently handle the time integration and reduce the computational
burden. The proposal extends the domain decomposition for structural problems
formulated by Gravouil and Combescure (2001). Each subdomain is modelled
as linear elastic up to fracture and has an implicit integration scheme, then it
switches to an explicit one, when a crack starts to propagate. Two time scales
are then considered. Fracture can propagate both inside subdomains and at the
geometrical interface between them; both trans- and inter-granular propagation
is considered. Crack propagation is simulated by the automatic insertion of zero-thickness
interface elements. The proposed algorithm has been implemented in a
three-dimensional finite element code, validated with reference to dynamic fracture
tests in homogeneous materials. Examples of fracture propagation in polysilicon
MEMS are shown.DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA CIVILE E AMBIENTALE25PAOLUCCI, ROBERT
Advances in Shell Finite Elements
No full textIASS-IACM 2008 Session: Advances in Shell Finite Elements --
Session Organizer: Christopher EARLS (Cornell University) --
Keynote Lecture:
"Stressing thermo-mechanical analysis of FGM shells" by
J.N. REDDY (Texas A & M), Roman A. ARCINIEGA (ABAQUS) --
"An investigation of the isogeometric approach from the viewpoint of finite element technology" by
Ralph ECHTER, Manfred BISCHOFF (University of Stuttgart) --
"Locking-free formulation for the stabilized enhanced strain solid-shell element (SHB8PS): Geometrically non-linear applications" by
Farid ABED-MERAIM (LPMM), Alain COMBESCURE (LaMCoS) --
"New prismatic solid-shell element: Assumed strain formulation and evaluation of benchmark problems" by
Vuong-Dieu TRINH, Farid ABED-MERAIM (LPMM), Alain COMBESCURE (LaMCoS) --
"Evolution of the new rotation-free finite element shell triangle using accurate geometrical data" by
Pere-Andreu UBACH, Eugenio ONATE (CIMNE, UPC) --
"New curvature formulation of the SFE rotation-free shell element" by
Sylvain COUEDO, Laetitia DUIGOU, Gerard RIO (LIMATB, UBS) --
"Largest geometrically exact nonlinear thin beam, plate & shell elements and c-type FEM" by
Debabrata RAY (Institute for Dynamic Response, Inc.) --
"A new shell element for elasto-plastic finite strain analysis: Application to the collapse and post-collapse analysis of marine pipelines" by
Rita TOSCANO (University of Buenos Aires), Eduardo DVORKIN (SIM&TEC) --
"A finite element analysis of axially crushed corrugated frusta" by
Mahmoud M. A. YOUNES (M.T.C. Cairo
Résister à la normalisation des conduites : Entretien avec Roland Gori, propos recueillis par Alain Policar
No full textCo-initiator of the call of calls denouncing the ideology of a neuroeconomic man in whose name the current reforms break and redial our jobs and tasks of care, social works, education, research, justice, information and culture, the author analyzes mainly the psychiatric knowledge and practice as facts of civilization.Co-initiateur de l'Appel des appels qui dénonce l'idéologie d'un «homme économique» au nom de laquelle les réformes actuelles défont et recomposent les métiers et les missions du soin, du travail social, de l'éducation, de la recherche, de la justice, de l'information et de la culture, l'auteur analyse ici principalement les savoirs et les pratiques psychiatriques comme «des faits de civilisation».Policar Alain, Gori Roland. Résister à la normalisation des conduites : Entretien avec Roland Gori, propos recueillis par Alain Policar. In: Raison présente, n°171, 3e trimestre 2009. Savoir, connaitre, agir. pp. 87-94
Alain de Lille
No full textAlain de Lille (c. 1128-1202) was a French monk and the author of the very popular and influential Ars Praedicandi (Art of Preaching).https://mds.marshall.edu/sermonstudies_gallery/1001/thumbnail.jp
Experiment and numerical simulation of welding induced damage : stainless steel 15-5PH
No full textL\u27objectif de cette étude est la prédiction du dommage et des contraintes résiduelles induites par des procédés haute température conduisant à une transformation de phase martensitique. On s\u27est intéressé plus premièrement à la modélisation du dommage induit par une histoire thermomécanique complexe, comme peuvent en produire les Zones Affectées Thermiquement de soudage. Nous proposons dans ce travail un modèle à deux échelles développé dans le cadre de la thermodynamique des processus irréversibles. Les équations de ce modèle couplent plasticité, endommagement, transformation de phase et plasticité de transformation. Nous avons réalisé de nombreux essais sur le 15-5PH en vue de l\u27identification des transformations de phase et des lois de comportement thermomécaniques. Les essais sur les éprouvettes entaillées ont été conçus pour valider les modèles d\u27endommagement ainsi que la localisation des déformations en utilisant la stéréo corrélation d\u27images. Les simulations numériques ont été effectuées avec le code CAST3M du CEA dans lequel nous avons implanté le méso modèle. Nous avons calculé l\u27état de contraintes résiduelles dans un disque de 15-5PH induites par un chauffage laser. En sus des contraintes, on peut suivre au cours du calcul les variables internes telles que l\u27endommagement ou les déformations anélastiques. Les simulations montrent que la plasticité de transformation modifie le niveau des contraintes résiduelles et peut ne pas être négligeable. Quand à l\u27endommagement, celui-ci fait décroître les valeurs maximales de contrainte résiduelles jusqu\u27à huit pourcent dans les zones les plus sollicitées
Caractérisation expérimentale et simulation numérique d\u27impacts de glace à haute vitesse
No full textAfin de garantir la sécurité des voyageurs et des appareils , de nombreuses études ont été financées ces dernières années par l\u27industrie aéronautique en vue de caractériser expérimentalement puis de simuler numériquement l\u27ingestion par les moteurs de projectiles en tout genre. La glace est un exemple de ces projectiles susceptibles.
Notre travail s\u27inscrit directement dans ce cadre de recherche, avec l\u27objectif de caractériser expérimentalement le matériau glace à haute vitesse et de simuler des impacts de glace sur une structure. Ainsi, un modèle de comportement général applicable aux matériaux fragiles est proposé, alliant des méthodes modernes sans alliage (SPH) à une loi de comportement élasto-endommageable avec endommagement de type Mazars, modifiée pour son utilisation en dynamique rapide. Puis, une validation de ce modèle sur le béton est menée grâce à l\u27implémentation d\u27un couplage entre formulation Meshfree et éléments finis dans le code de calcul EUROPLEXUS. Puis, la synthèse des divers travaux et recherches existants sur le matériau glace permet de faire le point sur les connaissances actuelles du matériau glace et d\u27en pointer les faiblesses. Deux campagnes expérimentales permettent de déterminer les paramètres caractéristiques du matériau, de mieux cerner les mécanismes du comportement de la glace à haute vitesse de déformation et de fournir des données d\u27essai relativement proches de tests de certification réalisés par l\u27industrie aéronautique. Enfin, le dernier chapitre détaille l\u27analyse des expériences d\u27impacts d\u27un glaçon sur des cibles afin de mettre en évidence les mécanismes mis en jeu et de valider le modèle numérique
Méthode éléments finis avec raffinement spatial et temporel adaptatif et automatique : " STAR-Method " (space time automatic refinement)
No full textLa dynamique non linéaire des structures conduit à des modèles numériques qui nécessitent des moyens de calcul très importants voire prohibitifs. La méthode numérique développée, basée sur la méthode des éléments finis, est proposée dans le but de réaliser de telles simulations. Le principe repose sur l\u27optimisation du maillage spatial et temporel tout en contrôlant la qualité de la solution. Ainsi, une méthode de résolution avec plusieurs échelles d\u27espace et de temps, la "STAR-method", est mise en place (Space Time Automatic Refinement). La stratégie adoptée permet d\u27identifier automatiquement, au moyen d\u27indicateurs d\u27erreurs, les zones oµu les discrétisations spatiale et temporelle ne sont pas suffisamment fines pour satisfaire le critère de précision requis. L\u27apport d\u27une stratégie de type "STAR-method" est multiple. L\u27utilisateur n\u27intervient plus pour définir le maillage adapté µa une précision donnée. Le raffinement local de maillage permet de concentrer l\u27effort de résolution uniquement dans les zones spatiales et temporelles de la structure qui le nécessitent. Le nombre de degrés de liberté et le nombre de piquets de temps sont réduits par rapport µa une méthode classique. Enfin, la précision de la solution est contrôlée au cours de la résolution
Méthode éléments finis étendus en espace et en temps : application a la propagation dynamique des fissures
No full textL\u27utilisation de la simulation numérique dans les domaines de l\u27ingénierie ont permis de développer largement la méthode des éléments finis. Certaines situations comme les problèmes avec des discontinuités mobiles restent peu accessibles. La méthode des éléments finis étendus qui permet de modéliser des discontinuités grâce a une approximation enrichie a été développée dans cette optique. On propose de l\u27utiliser pour simuler la propagation dynamique des fissures. Pour ce faire, on présente une étude des schémas de la famille de newmark dans le cas ou la discrétisation spatiale du problème varie. On met alors en évidence un avantage de la méthode : elle permet d\u27assurer la stabilité du calcul et la conservation de l\u27énergie. Les divers exemples présentés permettent de juger de la qualité des résultats obtenus. On propose aussi d\u27utiliser les techniques de partition de l\u27unité pour la dimension temps et une technique expérimentale de mesure des facteurs d\u27intensité des contraintes
Modélisation par la méthode SPH de l\u27impact d\u27un réservoir rempli de fluide
No full textAfin de garantir la sûreté de certaines installations, leur résistance à la chute d\u27un avion doit être prise en compte. La difficulté et le coût d\u27essais réels rendent la simulation indispensable pour ce type d\u27études. Cependant les phénomènes à représenter sont particulièrement complexes. Ainsi par exemple l\u27éventration des réservoirs de carburant et la fuite de celui-ci au travers des déchirures se révèlent particulièrement difficiles à modéliser à l\u27aide d\u27outils classiques comme la méthode des éléments finis. En effet, les grandes déformations du fluide, les effets de sloshing dans le réservoir, les impacts multiples et la fracturation du réservoir sont autant de phénomènes complexes et coûteux à traiter lorsque l\u27on utilise une méthode de calcul requérrant un maillage en particulier à cause des problèmes de remaillage. Le travail de thèse a donc consisté à développer un outil de simulation numérique utilisant une approche meshless (ou sans maillage) capable de simuler la déformation et la rupture de structures minces sous l\u27impact d\u27un fluide. Un modèle de coque épaisse meshless (Mindlin-Reissner) basé sur la méthode SPH a ainsi été réalisé. Un algorithme de contact a de plus été mis au point pour la gestion des interactions entre la structure et le fluide également modélisé par la méthode SPH. Ces travaux ont été réalisés et inclus dans le logiciel de dynamique rapide Europlexus du CEA. Dans un but de validation expérimentale des essais d\u27éventration de réservoirs par impacts ont également été réalisés en coopération avec l\u27ONERA (Organisme National d\u27Etudes et de Recherches Aéronautiques )
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