Étude MITC4 : isotrope, multicouche et orthotrope¶

Cette étude regroupe trois sous-périmètres MITC4. La décision Owner du 21 août 2026 clôt la promotion stable bornée de l'isotrope, du multicouche plan et de l'orthotrope homogène mono-pli. Les exclusions et les diagnostics restent contraignants : cette clôture ne vaut pas qualification générale.

Le registre machine-readable est qualification/studies/mitc4_stable_package_2026-08-21/study.json. Les premiers résultats exécutés sont synthétisés dans orthotropic_one_ply_results_2026-08-21.md. Le formulaire PDF signable est généré dans output/pdf/mitc4_orthotropic_one_ply_stable_owner_review.pdf.

1. Décision attendue¶

Le paquet est organisé autour de quatre méthodes : statique linéaire, modal, Newmark linéaire et réponse harmonique. Une promotion stable exige que les observables primaires soient sous 1 % lorsque la référence est définie, que les résidus soient acceptables, que la convergence soit visible et qu'une Owner Review séparée soit signée pour chaque sous-périmètre.

La décision de l'un des sous-périmètres ne doit pas être propagée aux deux autres. En particulier, la preuve des solides orthotropes TET4/TET10 ne vaut pas preuve d'une coque MITC4 orthotrope.

2. Sous-périmètre isotrope¶

Le MITC4 isotrope est déjà enregistré stable dans la baseline actuelle. Cette partie sert de témoin de non-régression : patch membrane, flexion, cisaillement, shear locking, modal, Newmark et harmonique doivent continuer à passer.

Les comparaisons Code_Aster et CalculiX restent des corrélations de formulations distinctes. Elles ne doivent pas être présentées comme une identité entre les éléments.

3. Sous-périmètre multicouche¶

Le matériau shell_laminate calcule les matrices A, B et D, projette les axes de chaque pli dans le repère de la facette et récupère les contraintes membranaires dans les axes matériau. Les empilements actuellement documentés sont [0/90/90/0], [45/-45/-45/45] et [0/45/45/0].

La preuve statique plane et la preuve dynamique sont maintenant promues en stable dans un domaine borné. La dynamique reste limitée aux trois empilements, à la masse, à l'amortissement et aux géométries réellement calculés. S13/S23, dommage, rupture et délamination sont exclus des critères d'acceptation.

La décision Owner du 21 août 2026 est enregistrée dans qualification/reviews/mitc4_laminate_dynamic_refined_three_layups_stable_owner_review_pending.json. Elle utilise accepted_with_recommendations comme décision machine-readable et stable comme cible de promotion.

4. Sous-périmètre orthotrope¶

Le cas orthotrope proposé est une lamelle unique dans shell_laminate. Cette construction est utile pour tester l'anisotropie membrane/flexion d'une coque, mais elle ne constitue pas encore un matériau coque orthotrope autonome.

Les essais obligatoires sont :

patch affine selon les axes 0°, 45° et 90° ;
invariance par rotation du repère global ;
flexion et cisaillement transverse ;
fréquences propres et orthogonalité de masse ;
Newmark avec raffinement temporel ;
réponse harmonique et limite statique à fréquence nulle ;
corrélation Code_Aster sur plaque plane ;
répétition sur panneau courbe facettisé.

La campagne interne et les corrélations planes sont maintenant exécutées sur les trois orientations. Après raffinement, le modal 45° atteint 0,884 % sur 56 x 14, le modal 90° 0,604 % sur 48 x 12, et les observables Newmark/harmoniques restent sous 1 %. Une corrélation CalculiX complémentaire sur panneau courbe facettisé à orientation axiale 0° atteint 0,012 % sur UZ au maillage fin.

Le même panneau possède maintenant une campagne dynamique interne dédiée (modal, Newmark et harmonique) et une corrélation externe Code_Aster au maillage 16 x 8. Le premier maillage 8 x 4 reste publié comme diagnostic de raffinement modal, avec son écart non masqué. Le diagnostic 32 x 16 montre que la fréquence converge sous 1 %, mais que l'amplitude harmonique ponctuelle près de la résonance reste sensible au décalage de fréquence entre MITC4 et DST ; il n'est donc pas utilisé pour une promotion automatique.

Le paquet est donc promu stable pour le périmètre borné accepté par Owner. Le cas courbe non axial à 45° reste ouvert, car l'orientation projetée par facette de QF_solver n'est pas encore représentée par le deck CalculiX avec la même loi locale. Il ne doit pas être extrapolé au périmètre stable.

5. Observables et figures¶

Chaque campagne doit publier :

le maillage initial et déformé avec une légende lisible ;
les blocages, charges et repère matériau ;
les déplacements, contraintes locales et contraintes dans les axes matériau ;
les fréquences, formes propres, amplitude et phase ;
les résidus, bilans d'énergie et incréments de raffinement ;
le tableau QF_solver / théorie / Code_Aster / CalculiX lorsque disponible ;
le manifeste des entrées, versions, unités et empreintes.

Les cartes de contraintes ponctuelles aux singularités restent informatives et ne doivent pas être utilisées comme observable primaire d'acceptation.

6. Questions Owner Review¶

Q1. Les trois sous-périmètres sont-ils séparés correctement, sans extrapolation entre isotrope, multicouche et orthotrope ?

Q2. Les méthodes statique, modal, Newmark et harmonique sont-elles couvertes par des preuves et des figures suffisantes dans le domaine annoncé ?

Q3. Les limites, notamment les exclusions S13/S23, dommage, délamination, grandes déformations et orientation continue courbe, sont-elles acceptables ?

Q4. Le seuil de 1 % sur les observables primaires est-il accepté lorsque la référence est suffisamment définie ?

Q5. Décision par sous-scope : stable, accepted_with_recommendations, accepted_for_bounded_engineering_use ou more_evidence_required.

Sous-périmètre	Décision enregistrée	Cible
`mitc4-isotropic`	`stable`	stable borné
`mitc4-laminate`	`stable` pour la statique plane et les trois layups dynamiques	stable borné
`mitc4-orthotropic-homogeneous-ply`	`stable` dans le périmètre documenté	stable borné

Owner : Quentin Farinazzo (déclaration électronique)

Date : 2026-08-21

7. Références de preuve existantes¶

docs/verification/mitc4_classic_stable_owner_review.md
docs/verification/mitc4_laminate_static_planar_stable_owner_review.md
docs/verification/mitc4_laminate_dynamic_refined_three_layups_stable_owner_review.md
qualification/vnv/external/code_aster_composite_nafems/reference/summary.json
qualification/vnv/external/code_aster_mitc4_laminate_dynamic_refinement_48x12_032/reference/summary.json
results/mitc4_orthotropic_modal_codeaster_20260821_56x14/summary.json
results/mitc4_orthotropic_curved_axial_one_ply_calculix_20260821/summary.json