On a new computational method for the simulation of periodic structures subjected to moving loads

Abstract

The purpose of the paper is to present a new numerical method suitable for the computation of periodic structures subjected to repeated moving loads. It directly derives from the stationary methods proposed for cylindrical and axisymmetrical structures. Its mains features are the use of a calculation reference related to the moving loads and the periodic property of the thermomechanical response. These methods are developped by PSA and the Ecole Polytechnique, in order to design vented brake discs. In this paper, a brief description of the algorithm is first given and examples of numerical simulations of a vented brake disc are treated. RÉSUMÉ. Cet article porte sur le développement d'une nouvelle méthode de résolution numérique adaptée au calcul de structures périodiques soumises à des chargements mobiles et répétés. Il s'inspire directement des méthodes stationnaires développées pour les structures cylindriques ou axisymétriques. Cette méthode repose sur les principes suivants : le repère de calcul est lié au chargement et non plus à la structure, et la réponse thermomécanique de la structure y est supposée périodique. Cette méthode a été développée par PSA Peugeot Citroën et l'Ecole Polytechnique dans le cadre du dimensionnement des disques de frein ventilés. Dans cet article, on donnera une brève description de l'algorithme puis la simulation mécanique d'un disque de frein ventilé illustrera la méthode.

Benchmarks for Accelerated Cyclic Plasticity Models with Finite Elements

“…An extrapolation technique, which significantly reduces the calculation time, has been developed by [14], if creep constitutes the damage criterion. To evaluate the stabilized cyclic behavior directly, the direct cyclic algorithm (DCA) was developed in [15]. DCA uses a combination of Fourier series and time integration of the nonlinear material behavior to obtain the stabilized response of a component iteratively [16].…”

Modélisation numérique du comportement thermique d’un disque de frein

“…Cependant, parmi les travaux numériques antérieurs (Lee et al, 1969 ;Altaweel et al, 1999 ;Floquet et al, 1996 ;Laraqi et al, 2001 ;Gao et al, 2002 ;Roussette et al, 2003 ;Nguyen et al, 2002Nguyen et al, , 2004Choi et al, 2004), rares sont les travaux qui tiennent compte du déplacement angulaire de la zone de frottement patin-disque, siège d'un flux de chaleur dissipatif variable ou discontinu. Parmi ces rares travaux, on peut citer ceux de Floquet et Dubourg (1996), qui ont développé un modèle numérique en vue de la simulation du comportement thermomécanique d'un disque de frein ventilé.…”