A prismatic solid-shell finite element for the simulation of the consolidation of thermoplastic composites
Elément fini solide-coque prismatique pour la simulation de la consolidation des composites thermoplastiques
Résumé
A prismatic solid-shell is proposed for composite forming simulation. The finite element is intended to thin/thick shells during forming and consolidation stages. To correctly perform the simulation of this step, the proposed element provides an accurate calculation of stress/strain through the thickness. The bending stiffness of the element is based on the formulation of a DKT plate element which leads to good numerical efficiency. An additional degree of freedom at the center of the element, allows at the same time, the use of a complete 3D constitutive law, to avoid the thickness locking and a variation of the normal stress in the thickness which makes it possible to check the load boundary conditions on the upper and lower surfaces. This is very important for process simulation, and in particular for consolidation.
Un élément fini de coque solide prismatique est développé. Il est destiné à l'analyse des coques minces ou épaisses pendant le procédé de mise en forme et la phase de consolidation. Pour réaliser correctement la simulation de cette étape, l'élément proposé fournit un calcul précis de la contrainte/déformation à travers l'épaisseur. La rigidité à la flexion de l'élément est basée sur la formulation d'un élément de plaque DKT qui conduit à une bonne efficacité numérique. Un degré de liberté supplémentaire au centre de l'élément, permet à la fois, l'utilisation d'une loi constitutive 3D complète, d'éviter le blocage de l'épaisseur et une variation de la contrainte normale de l'épaisseur qui permet de vérifier les conditions limites de chargement sur les surfaces supérieure et inférieure. Ceci est très important pour la simulation de procédé et en particulier pour la consolidation.
| Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
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