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Eléments de contact

Les éléments de contact peuvent avoir un modèle de matériau élastique (possibilité d'afficher des contraintes de contact dans l'hypothèse d'un comportement de contact élastique) ou un modèle de matériau plastique basé sur la condition de plasticité de Mohr-Coulomb incluant la limitation de la traction.

Ce modèle est donc bien adapté à la modélisation de séparations par traction. Dans certaines applications telles que les structures de soutènement (palplanches), ce modèle est essentiel pour obtenir des prévisions significatives de la réponse du sol et de la structure.

Les paramètres de base du modèle sont la cohésion c, le coefficient de frottement μ et l'angle de dilatance ψ. Les paramètres c et µ peuvent également être spécifiés indirectement en réduisant les paramètres de résistance du sol c et tan(φ) sur le contact. Si le contact est supposé entre deux sols (roches), celui ayant les valeurs les plus faibles de c et de φ est utilisé dans l'étape de réduction.

Les relations ci-dessous définissent les paramètres de contact :

Si aucune meilleure information concernant la réduction des paramètres n'est disponible, vous pouvez suivre les préconisations suivantes. Pour les structures en acier dans les sols sableux, le paramètre de réduction égal à 2/3 est raisonnable, tandis que pour les argiles, la valeur de 1/3 peut être utilisée. Ces paramètres atteignent généralement des valeurs plus élevées lors de l'utilisation de structures en béton. En général, les paramètres de réduction doivent être inférieurs à 1. L'angle de dilatation joue le même rôle que dans le cas de modèles de sol standards. Rappelez-vous simplement que si vous définissez ψ = 0, nous supposons au préalable un comportement élastique en traction/compression. La déformation plastique est donc limitée au cisaillement.

Les paramètres supplémentaires du modèle de matériau de contact sont les rigidités élastiques dans les directions normale et tangentielle k_n et k_s. Ils peuvent être vus comme des raideurs de ressort le long d'une interface donnée. Un choix fiable pour les valeurs de ces paramètres n’est pas une tâche facile et dépend généralement du problème. Pour éclairer ce sujet, il est possible de relier ces raideurs aux paramètres matériels du sol adjacent au contact. Les relations suivantes s'appliquent alors :

En cas de matériaux distincts (E₁, E₂, G₁, G₂), nous prenons la valeur la plus petite de k_s et k_n.

Bien que dans le cas d'un comportement totalement plastique, le choix des paramètres k_s et k_n ne soit pas essentiel, les valeurs attribuées à ces paramètres sont déterminantes pour le succès de la résolution d'un problème non linéaire donné. Si ces valeurs sont grandes (> 100 000 kN/m³), le processus itératif peut osciller. A l'inverse la définition de valeurs de k_s et k_n trop basses (< 100 000 kN/m³) conduit à des déformations non réalistes de la structure.

Dans le programme, la valeur par défaut est fixée à : 10000 kN/m³.

Visualisation des rigidités élastiques