Mesodynamics and rupture of 3D C/C composite under shock loading : a dedicated numerical strategy
Mésodynamique et rupture des composites 3D C/C sous choc : une stratégie numérique dédiée
Résumé
The work presented is done in collaboration with the Centre d'études de Gramat. The objective is to provide reliable numerical tools of prediction of the shock behaviour of structures in 3D C/C. For loadings about a few microseconds, a modeling on the mesoscale can simulate the principal experimental observations. The numerical processing of a such a model in dynamics leads to problems of important size. We develop a mixed domain decomposition strategy by interface, iterative, global in time and space, parameterized by search directions which should be optimized. The constant search directions are the simplest but not at all effective for strong non linearities. The choice of variable search directions is more complicated because the operators are no more constant. A conjugate gradient algorithm is used and optimized to reduce the number of iterations. The method is validated in an 1D 1/2 example. The case of a 3D calculation is also treated thanks to the use of parallel computing.
Le travail est réalisé en collaboration avec le centre d'études de Gramat. Le but est de fournir des outils numériques fiables de prévision de la tenue aux chocs de structures en composites 3D C/C. Pour des sollicitations de quelques microsecondes, une modélisation méso rend bien compte des observations expérimentales. Le traitement numérique d'un tel modèle conduit à des problèmes de taille importante. Nous développons une méthode de sous structuration mixte par interface, itérative, globale en temps et en espace, paramétrée par des directions de recherche qu'il faut optimiser. Les directions de recherche constantes sont peu efficaces. Pour des directions de recherche variables, un algorithme de gradient conjugué est utilisé et optimisé pour réduire le nombre d'itérations. La méthode est validée sur un exemple 1D 1/2. Le cas d'un calcul 3D d'impact plaque/plaque est également traité grâce à l'utilisation du calcul parallèle.