Matériaux

Élastique
Hyperélastique
Composite

Cette section fournit un aperçu technique complet des modèles de matériaux disponibles dans COMFOR. Pour des détails théoriques approfondis et les formulations mathématiques, veuillez vous référer à la section Théorie.

Modèles de matériaux disponibles#

Paramètres communs à tous les matériaux#

Chaque bloc de matériau nécessite ces paramètres de base, quelle que soit la loi de comportement utilisée.

Paramètre	Type	Requis	Défaut	Description
`type`	String	Oui	-	Mot-clé du modèle de matériau (ex: `ELASTIC`).
`density`	Float	Oui	-	Masse volumique (\(\rho\)).
`damping`	Float	Non	`0.0`	Coefficient d'amortissement de Rayleigh proportionnel à la masse.

Modèles élastiques#

Les matériaux élastiques dans COMFOR utilisent la loi de Saint-Venant-Kirchhoff, qui convient aux petites déformations mais permet de grandes rotations.

Paramètres#

Paramètre	Type	Requis	Défaut	Description
`young`	Float	Oui	-	Module de Young (\(E\)).
`poisson`	Float	Oui	-	Coefficient de Poisson (\(\nu\)).

Exemples#

TOML Fembic

[material.Acier_S235]
type = "ELASTIC"
density = 7.8e-9
young = 210000.0
poisson = 0.3

MATERIALS TYPE ELASTIC Steel_S235 RHO = 7.8e-9 YOUNG = 210000.0 POISSON = 0.3

Modèles hyperélastiques#

Les modèles hyperélastiques sont conçus pour les matériaux subissant des déformations finies (grandes déformations), comme les caoutchoucs ou les membranes souples.

Paramètres (Ogden)#

Paramètre	Type	Requis	Défaut	Description
`potential`	String	Oui	-	Doit être réglé sur `OGDEN`.
`mu`	Array	Oui	-	Liste des modules de cisaillement \(\mu_i\).
`alpha`	Array	Oui	-	Liste des exposants adimensionnels \(\alpha_i\).

Cohérence des tableaux

Les tableaux mu et alpha doivent avoir le même nombre d'éléments. Chaque paire définit un terme du potentiel d'énergie de déformation.

Exemples#

TOML Fembic

[material.Caoutchouc]
type = "HYPERELASTIC"
potential = "OGDEN"
density = 1.1e-9
mu = [ -0.09, 13.9, -0.20 ]
alpha = [ -13.7, 0.10, 5.06 ]

MATERIALS TYPE HYPERELASTIC Caoutchouc RHO = 1.1e-9 TYPE = OGDEN MU = [-0.09, 13.9, -0.20] ALPHA = [-13.7, 0.10, 5.06]

Composite (Textile)#

Conçu pour les matériaux textiles anisotropes (ex: composites tissés). Ce modèle nécessite des paramètres d'orientation pour les directions chaîne/trame et des coefficients de rigidité.

Paramètres#

Paramètre	Type	Requis	Défaut	Description
`warp_orientation`	Array	Oui	-	Vecteur unitaire initial des fibres de chaîne \([x, y, z]\).
`weft_orientation`	Array	Oui	-	Vecteur unitaire initial des fibres de trame \([x, y, z]\).
`k_elong_warp`	Array	Oui	-	Coefficients de rigidité en allongement pour la chaîne.
`k_elong_weft`	Array	Oui	-	Coefficients de rigidité en allongement pour la trame.
`k_shear`	Array	Oui	-	Coefficients de rigidité pour le cisaillement plan.
`k_bend_warp`	Array	Non	`[0.0]`	Coefficients optionnels pour la flexion chaîne.
`k_bend_weft`	Array	Non	`[0.0]`	Coefficients optionnels pour la flexion trame.
`k_bend_twist`	Array	Non	`[0.0]`	Coefficients optionnels pour la rigidité en torsion.

Exemples#

TOML Fembic

[material.TissuCarbone]
type = "HYPERTEXTILE"
density = 1.5e-9
warp_orientation = [1.0, 0.0, 0.0]
weft_orientation = [0.0, 1.0, 0.0]
k_elong_warp = [150.0, 1000.0]
k_elong_weft = [150.0, 1000.0]
k_shear = [2.1, 4.5]
k_bend_warp = [0.05] # Flexion optionnelle

MATERIALS TYPE HYPERTEXTILE TissuCarbone RHO = 1.5e-9 WARPORI = [1,0,0] WEFTORI = [0,1,0] KELONGWARP = [150,1000] KELONGWEFT = [150,1000] KSHEAR = [2.1,4.5] KBENDWARP = [0.05]

Choisir un modèle de matériau#

Utilisez Élastique pour les applications à faibles déformations (ex: outillages, moules).
Utilisez Hyperélastique pour les grandes déformations des matériaux isotropes (ex: caoutchoucs, membranes).
Utilisez Composite Textile pour les matériaux tissés anisotropes.

Pour les cas d'utilisation avancés, reportez-vous à la section Théorie.