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From Boussinesq-Love contact to impact between hyperelastic bodies - 13/02/08

Doi : 10.1016/j.crme.2007.01.009 
Zhi-Qiang Feng a, , Claude Vallée b
a Laboratoire de mécanique et dʼénergétique dʼÉvry, Université dʼÉvry - Val dʼEssonne, 40, rue du Pelvoux, 91020 Évry, France 
b Laboratoire de mécanique des solides, Université de Poitiers, boulevard Marie et Pierre Curie, BP 30179, 86960 Futuroscope, France 

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Abstract

This article is devoted to the modeling of finite deformations of hyperelastic bodies under contact/impact conditions. A total Lagrangian formulation is adopted to describe the geometrically nonlinear behavior. A first order algorithm is applied to integrate the equations of motion. The contact problem is solved by the bi-potential method. For the finite element implementation, an explicit expression of the tangent operator for the   hyperelastic model is derived. The classical Boussinesq-Love contact problem is first investigated numerically. A second example concerns the impact between two hyperelastic bodies in three-dimension. To cite this article: Z.-Q. Feng, C. Vallée, C. R. Mecanique 335 (2007).

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Résumé

Cet article est consacré à la modélisation de grandes déformations hyperélastiques en présence du contact et de lʼimpact. Une formulation en Lagrangien total est adoptée pour décrire le comportement avec non linéarités géométriques. Un schéma du premier ordre est appliqué pour intégrer les équations du mouvement. Le problème du contact est résolu à lʼaide de la méthode du bi-potentiel. Pour lʼimplantation par éléments finis, une expression explicite de lʼopérateur tangent est proposée dans le cas du modèle hyperélastique  . Le problème classique du contact de Boussinesq-Love est traité numériquement. Un deuxième exemple concerne lʼimpact entre deux blocs hyperélastiques en trois dimensions. Pour citer cet article : Z.-Q. Feng, C. Vallée, C. R. Mecanique 335 (2007).

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Computational solid mechanics, Isotropic elasticity, Contact-impact

Mots-clés : Mécanique des solides numérique, Elasticité isotrope, Contact-impact


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Vol 335 - N° 9-10

P. 536-547 - septembre-octobre 2007 Retour au numéro
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  • On Boussinesqs paradigm in nonlinear wave propagation
  • Christo I. Christov, Gérard A. Maugin, Alexey V. Porubov
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  • Two-dimensional Boussinesq equation in a disc and anisotropic Sobolev spaces
  • Vladimir Varlamov

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