Composites et stratifies

Le composite fait partie du perimetre fonctionnel V1 de QF_solver. Le developpement couvre la loi de lamelle, la theorie classique des stratifies, les MITC4 et MITC3+ multicouches statiques et des indicateurs de rupture de premier pli. Le MITC4 multicouche statique est accepte pour un usage engineering interne borne avec recommandations. Les criteres de rupture, extensions dynamiques, dommage et delaminage restent experimental ou hors scope; cette inclusion V1 ne constitue pas une certification.

Limite de dimensionnement composite. La campagne NAFEMS R0031/1 accepte le deplacement UZ(E) comme observable global et S11 comme indicateur de champ. La recuperation interlaminaire S13, le delaminage, la rupture progressive et la calibration sur essais sont hors du domaine V1 : ils ne doivent pas etre utilises pour une decision de dimensionnement.

Capacite	Etat	Utilisation autorisee
Axes materiau 1-2-3	implemente et teste	calcul constitutif isole
Matrice reduite Q	implemente et teste	contraintes planes
Matrice transformee Qbar	implemente et teste	orientation d'une lamelle
Matrices de stratifie A/B/D	implemente et teste	calcul CLT constitutif isole
MITC4 multicouche	borne avec recommandations	statique lineaire bornee
MITC3+ multicouche, statique/modal/Newmark/harmonique	verified_development	preuve interne plane symetrique seulement
Contrainte/deformation maximale	implemente, experimental	indicateur sans degradation
Tsai-Hill et Tsai-Wu	implemente, experimental	indicateur sans degradation
V&V analytique	campagne 001 PASS	verification technique
Convergence structurelle	campagne 002 PASS	verification technique
Correlation CalculiX S8R	campagne 003 PASS	correlation croisee, elements differents
NAFEMS R0031/1 + Code_Aster DST	campagne 004 PASS	correlation externe meme maillage
Solides orthotropes TET4/TET10	noyau 001, externe 002, convergence 003, performance 004 PASS	usage engineering interne borne

La theorie classique des stratifies definit les plis, interfaces, matrices A/B/D, resultantes et contraintes par pli. Le MITC4 multicouche integre A/B/D, le cisaillement transverse et les contraintes par pli. Les campagnes analytique, structurelle, CalculiX et NAFEMS/Code_Aster sont passees. La revue existante accepte la statique lineaire bornee avec recommandations; des cas plus complexes restent obligatoires avant toute extension de domaine. Le MITC3+ multicouche en statique et dynamique dispose d'un patch membranaire analytique et d'invariants dynamiques internes; une correlation externe par pli et une Owner review restent necessaires. Les criteres de premier pli et leur verification analytique sont documentes separement.

Les materiaux orthotropes 3D sont implementes pour TET4 et TET10. La specification et les preuves solides documentent les patchs affines et les comparaisons sur geometries complexes avec Code_Aster et CalculiX. Ce perimetre est maintenant engineering_internal_validated_with_recommendations : la revue des solides orthotropes est signee pour l'usage interne borne. Il ne doit pas etre confondu avec le MITC4 multicouche ni presente comme certifie.

Convention d'epaisseur des coques

La normale locale $\mathbf e_3$ fixe l'orientation de l'epaisseur. Les trois selecteurs publics de post-traitement sont :

Selecteur	Position	Interpretation
shell_down	$z=-t/2$	peau exterieure opposee a $+\mathbf e_3$
shell_middle	$z=0$	plan moyen geometrique
shell_up	$z=+t/2$	peau exterieure suivant $+\mathbf e_3$

Dans un stratifie, une contrainte peut etre discontinue a une interface. Si le plan moyen coincide avec une interface, shell_middle retourne donc les deux limites materielles, sans moyenne artificielle. Les resultats JSON publient egalement axis: local_e3, z, le numero de pli et les contraintes dans les axes elementaires et materiau.

Contrat documentaire et demonstration

Rubrique exigee	Contenu et preuve
Geometrie et DDL	Coques MITC4/MITC3+, normale locale et empilement ordonne suivant $\mathbf e_3$.
Formulation mathematique	Lamelle orthotrope, transformations, matrices $A/B/D/A_s$ et couplage membrane-flexion.
Integration et algorithme	Integration par pli, tying MITC et assemblage des rigidites generalisees.
Exemple executable	python .\qf_solver.py solve --input .\examples\mitc4_laminate_static.json --output .\results\composite.json
Maillage	Panneaux plans, coques cylindriques facettisees et assemblages plies.
Chargement et conditions limites	Flexion, membrane, appuis simples, encastrement et chargements NAFEMS.
Tableau de resultats	Matrices $A/B/D$, resultantes et contraintes shell_down/middle/up par pli.
Figure de deformee	Deformees QF_solver et correlations CalculiX/Code_Aster dans les pages de verification.
Invariants	Symetrie, rotation des axes, energie, resultantes et empilements symetriques.
Convergence	Raffinement des panneaux plans, courbes et coniques.
Limites et references	Pas de dommage/delaminage; Jones, Azzi-Tsai, Tsai-Wu, NAFEMS et oracles externes.

Owner review requise pour toute extension de maturite au-dela du perimetre statique borne deja accepte.