Lors d’un calcul en dynamique avec une précharge statique sur des matériaux élastomères avec MSC.Marc il est possible que le calcul s’arrête avec une erreur 1005.
Si pour le même modèle ce message n’apparaît pas si vous n’activez pas les cas de charge dynamiques, alors la suite de ce post peut vous intéresser. Si ce message d’erreur apparaît également lors de la pré-charge, il n’y pas de solution simple. Vous pouvez vous rendre directement à la fin du post pour avoir des pistes de résolution.
Attention certaines solutions doivent être utilisées avec précaution, la validité des résultats obtenus doit être validée et reste de la responsabilité de l’utilisateur…….
Description du message d’erreur 1005
Le code d’erreur de sortie 1005 peut apparaître lors de vos calculs. Ce message s’affiche en bas du fichier .out et du fichier .log de vos calculs
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Errors during stiffness or mass matrix generation. The
output will reveal which element has a particular problem.
If this occurs during the first assembly, it is due to input
errors associated with the COORDINATES, GEOMETRY or the
CONNECTIVITY model definition options. If this occurs during
a later increment, it is due to excessive deformation in the
element. Note that this can occur during the iterative
process, so that it is not always possible to visualize the
excessive deformation. Check the material behavior and the
magnitude of the incremental loads.
Suggestion :
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Activate the cut-back feature if using the AUTO LOAD, AUTO
STEP or AUTO INCREMENT solution schemes. This will allow the
analysis to automatically cut down the time step and try
again from the end of the last converged increment. For the
AUTO LOAD procedure, the increment numbers are maintained as
specified in the input.
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Marc 2018.0.0 GA
Exit number 1005
En général ce message s’accompagne dans le fichier .out d’un certain nombre d’éléments ayant des problèmes de déformation excessive
*** error - element inside out at element 177337 integration point 16 element connectivity: 1448 41696 2440 42957 221810 nodal coordinates: 1448 -7.0427973414E+02 4.2222131142E+02 7.5862972268E+02 41696 -7.0417251804E+02 4.2220271618E+02 7.5863368221E+02 2440 -7.0418588353E+02 4.2243126601E+02 7.5864094979E+02 42957 -7.0423309584E+02 4.2221543132E+02 7.5888946922E+02 221810 -7.0425234153E+02 4.2227051322E+02 7.5870310644E+02
Raisons possibles du message d’erreur 1005
Comme le précise la description du message d’erreur, il s’agit d’une déformation excessive de certains éléments ce qui rend le calcul de la matrice de raideur ou de masse pour ces éléments impossible.
Ce message apparaît en particulier lors d’un calcul en dynamique avec une précharge statique et l’utilisation des élastomères. Il est important de noter ici que Marc n’utilise pas les mêmes points de Gauss pour le calcul des matrices de masse et de raideur. Ceci explique les points suivants :
- Si dans votre calcul vous n’avez que les cas statiques (Sans activation des cas dynamiques), Marc ne calcule pas la matrice de masse et le calcul tourne.
- Dans le même calcul, vous activez un cas de charge dynamique (Modal, harmonic, etc, …), Marc calcule alors la matrice de masse même pour les cas statiques, et le calcul peut s’arrêter avec le message 1005. (Exit number 1005)
Règle numéro 1 : Afficher les éléments référencés dans le fichier .out pour comprendre pourquoi la forme des éléments n’est plus acceptable. Si le nombre d’éléments impactés par ce problème est important il ne vous reste alors que l’option 1 pour corriger le problème
Règle numéro 2 : Bien vérifier votre modèle (Matériaux, conditions aux limites, contact, unités, etc, …)
Règle numéro 3 : L’apparition de ce message d’erreur n’est pas une bonne nouvelle. Mais il est parfois difficile de le supprimer
Solutions possibles
Option 1, Solution idéale :
- Si possible modifier le maillage initial pour que le calcul tourne correctement même avec le calcul de la matrice de masse. Option qui est la plus propre mais n’est pas forcement la solution la plus facile. En effet, si lors des cas de charge statique, des parties de la structure sont très comprimée, il peut être difficile (voire impossible) de préparer le maillage en conséquence. Aucun maillage ne permettra de résoudre ce problème.
- Si possible utiliser le remaillage automatique. Sur des modèles 3D avec des zones fortement déformée, le remaillage risque de ne pas fonctionner
- La solution idéale d’un point de vue théorique n’est donc pas toujours possible
Les options suivantes sont à utiliser après analyse précise des causes conduisant à l’erreur 1005
Option 2, Solution sans danger réel
- Dans la mesure où le calcul statique tourne correctement et que l’erreur 1005 apparaît uniquement avec l’activation d’un cas de charge dynamique, nous pouvons en déduire que le problème vient de la matrice de masse.
- Il est possible d’utiliser un calcul de masse diagonale. Le calcul de la matrice de masse ne comporte alors que des termes sur sa diagonale. Cette option est disponible dans Mentat dans le menu job/Analysis option/lumped mass)
- Dans le cas général, si le maillage est suffisamment fin (finesse à déterminer, il n’existe pas vraiment de théorie, simplement des règles empiriques), les calculs dynamiques avec ou sans cette option seront très proches. L’écart augmente avec un maillage grossier. Le calcul par défaut sans l’option de masse diagonale étant le plus précis.
Option 3, Solution qui peut fonctionner mais avec danger
Cette option doit être celle à utiliser en dernier recours….
- Un paramètre spécial existe dans marc (feature,16301). Ce paramètre permet de forcer le calcul de la matrice de masse (mais aussi de la matrice de raideur) si le volume de l’élément est nul ou négatif.
- Attention ce paramètre
- Intervient également sur la matrice de raideur.
- Peut cacher d’autres problèmes.
- Par contre si vous activez ce paramètre en respectant toutes les règles expliquées dans ce post, le calcul ne sera pas trop impacté par l’activation de paramètre. Les résultats sont cependant à analyser de façon précise en fonction de l’expérience ingénieure
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