Le module « Plaques multicouches » avec l’option du calcul des CONTRAINTES, pour un chargement mécanique généralisé et pour un chargement hygrothermique donnés, permet de déterminer

• Les contraintes et déformations dans les couches (calculées dans le repère global et dans le repère local) provoquées par le chargement thermique seul
• Les contraintes et déformations dans les couches (calculées dans le repère global et dans le repère local) provoquées par le chargement hygroscopique seul
• Les contraintes et déformations dans les couches (calculées dans le repère global et dans le repère local) provoquées par le chargement hygrothermique seul
• Les contraintes et déformations dans les couches (calculées dans le repère global et dans le repère local) provoquées par le chargement mécanique seul
• Les contraintes et déformations dans les couches (calculées dans le repère global et dans le repère local) provoquées par tous les chargements
• Les contraintes moyennes sur l’épaisseur du multicouche déduites des efforts et des moments généralisés.

Les calculs sont fondés sur la théorie classique des plaques [1]. Pour les chargements mécaniques, on ne considère pas les chargements hors plan de telle sorte que les déformations et contraintes ci-dessus sont toutes dans le plan (x,y).

Voyons de plus près comment faire pour obtenir ces résultats :

• Avant tout, il faut définir le multicouche
• Ensuite vous devez définir les chargements
• puis il faut choisir les options du calcul et du rapport
• après, il faut cliquer sur le bouton « Analyser » dans la fenêtre principale (voir Figure 1)

Figure 1. Lancement des calculs de CONTRAINTES

• Une fenêtre graphique apparaît alors (voir Figure 2). En cliquant sur les boutons en haut de la fenêtre vous pouvez visualiser les contraintes ou les déformations dans les couches.

Figure 2. Choix des contraintes/déformations à tracer

• Si vous êtes en train de visualiser des contraintes (déformations) et si vous voulez visualiser des déformations (contraintes), vous devez cliquer sur le bouton « Propriétés du graphe » en bas de la fenêtre (voir Figure 2). De même, si vous voulez visualiser les contraintes ou les déformations dans un autre repère (local ou global), vous devez cliquer sur ce dernier bouton. Après avoir cliqué sur le bouton « Propriétés du graphe » une nouvelle fenêtre apparaît (voir Figure 3). Cette fenêtre permet de choisir rapidement les champs à tracer, les couleurs des lignes et les échelles.

Figure 3. Propriétés du graphe

• Si vous voulez voir apparaître les valeurs des contraintes sur le graphe, vous devez cliquer sur le bouton « Valeurs des contraintes » de la fenêtre contenant le graphe (voir Figure 4). Aussi, si vous voulez enregistrer les résultats dans un fichier pour les tracer avec Excel ou ORIGIN ou un autre logiciel, vous devez cliquer sur le bouton « Enregistrer les résultats » et suivre les indications (voir Figure 4)

Figure 4. Valeurs des contraintes sur le graphe et enregistrement des résultats dans un fichier

• Si vous voulez créer un rapport graphique pour être ensuite imprimé, vous devez appuyer sur le bouton « Créer un rapport graphique » (voir Figure 5). Aussi, pour créer et imprimer après un rapport texte avec les résultas vous devez cliquer sur le bouton « Créer un rapport texte » (voir Figure 5).

Figure 5. Création de rapports graphique et texte

Chargements

Pour le type de calcul CONTRAINTES, l’utilisateur doit définir les chargements mécanique, thermique et hygroscopique. Pour ce faire, il faut cliquer sur le bouton « Chargement mécanique, variations de température et d’humidité » de la fenêtre principale (voir Figure 6).

Figure 6. Faire la saisie du type et des valeurs des chargements

La fenêtre de la Figure 7 apparaît ensuite. Vous devez choisir si des efforts (moments) généralisés ou des déformations (courbures) généralisées sont imposés (voir Figure 7). Puis, vous devez mettre la valeur des chargements (les unités apparaissent à droite des espaces blancs). Finalement, si vous avez choisi de prendre en compte des variations de température et d’humidité (dans la fenêtre des options de calcul et du rapport) vous devez donner la valeur de la variation de température DT et de la variation d’humidité relative DH (voir Figure 7).

Figure 7. Choix du chargement mécanique et thermique

Options du calcul et du rapport

Pour le type de calcul CONTRAINTES, il existe des options qui peuvent être accédées en cliquant sur « Options du calcul et du rapport » sur la barre du menu sur la fenêtre principale (voir Figure 8).

Figure 8. Options du calcul et du rapport du type de calcul CONTRAINTES

La fenêtre de la Figure 9 apparaît alors. Vous devez spécifier

• si vous voulez prendre en compte un chargement thermique ou non. Si c’est le cas, vous devez donner la valeur de la variation de température dans la fenêtre des chargements.
• si vous voulez prendre en compte des déformations hygroscopiques ou non. Si c’est le cas, vous devez donner la variation d’humidité relative dans la fenêtre des chargements.
• tout ce que vous voulez voir apparaître sur le rapport texte

Figure 9. Choix des options du calcul et du rapport du type de calcul CONTRAINTES

Références

[1] R.M. Jones, “Mechanics of composite materials”, second edition, Taylor & Francis, USA, 1999.