Plan V&V : MITC3 dynamique, MITC3 courbe, TET4 total-lagrangien et orthotropie statique¶

Objet et decision de lecture¶

Ce dossier rassemble les preuves executees pour quatre perimetres qui etaient encore a consolider. Il separe volontairement :

un sous-perimetre MITC3 dynamique mince et plan ;
un sous-perimetre MITC3 courbe limite aux chargements mixte et transverse ;
le TET4 total-lagrangien, encore au statut recherche ;
les solides orthotropes statiques TET4/TET10, dans leur domaine homogene.

Le resultat global est PASS avec perimetres bornes. Les trois premiers perimetres stables ou promouvables restent des sous-perimetres explicites. Le TET4 total-lagrangien n'est pas promu stable : les tests sont valides pour une preuve de recherche, mais l'erreur Euler fine reste a 1,8956 %, le post-flambement n'est pas correle a un oracle externe et une revue independante reste obligatoire.

Le registre machine-readable associe est qualification/vnv/vnv_plan_mitc3_tet4_orthotropic_2026-08-22.json.

Regles d'acceptation¶

Les seuils suivants sont utilises pour cette campagne interne :

Critere	Seuil	Interprétation
Observable principal externe	`1 %`	Ecart relatif sur le deplacement, la frequence ou la reponse declaree
Incrément de maillage	`5 %`	Indicateur de stabilisation, pas une preuve suffisante seul
Résidu statique libre	`1e-8`	Controle d'equilibre normalise
Résidu dynamique	`1e-7`	Controle de l'equation dynamique normalisee
Revue indépendante	obligatoire pour TET4-TL	Condition de promotion externe ou de revendication de qualification

Un calcul qui passe un seuil ne peut être extrapolé à une géométrie, un matériau ou une charge non testés. Les valeurs sont recopiées depuis les résumés JSON générés par les campagnes, sans saisie manuelle dans les sorties numériques.

Execution realisee¶

Campagne V&V ciblée :

python -m pytest -q tests/verification/test_mitc3_laminate_dynamic_vnv.py tests/verification/test_mitc3_dynamic_extended_vnv.py tests/verification/test_mitc3_temporal_refinement.py tests/verification/test_mitc3_external_evidence.py tests/verification/test_tet4_total_lagrangian_assembly_vnv.py tests/verification/test_tet4_total_lagrangian_vnv.py tests/verification/test_orthotropic_completion_vnv.py tests/verification/test_orthotropic_modal_newmark_vnv.py

Resultat : 13 passed, 6 skipped en 168,99 s.

Les campagnes lourdes ont aussi ete executees :

python -m pytest -q tests/verification/test_tet4_tl_buckling_vnv.py -m benchmark
python -m pytest -q tests/verification/test_tet4_tl_postbuckling_vnv.py -m benchmark

Resultats : 1 passed pour le flambement et 1 passed pour le post-flambement. La suite complete du projet n'a pas ete relancee dans cette etape.

1. MITC3 dynamique mince plan¶

Domaine¶

Le domaine est un stratifié plan symétrique [0/90/90/0], avec t/L = 0,01, petits déplacements, analyses modale, Newmark et harmonique. Les maillages 12x3, 16x4 et 24x6 sont conserves dans le rapport, y compris les niveaux intermédiaires dont l'erreur modale dépasse 1 %.

Mesures¶

Niveau	Erreur modale	Erreur Newmark	Erreur harmonique
`12x3`	`3,1228 %`	`0,2027 %`	`0,0862 %`
`16x4`	`1,3705 %`	`0,0813 %`	`0,0168 %`
`24x6`	`0,3940 %`	`0,1968 %`	`0,0880 %`

Le niveau fin passe le seuil de 1 % pour les trois observables. Le résidu modal fin est 1,0818e-8, sous le seuil de campagne 1e-7, mais légèrement au-dessus d'un seuil strict 1e-8. Cette réserve est conservée dans le dossier au lieu d'être masquée.

La comparaison utilise Code_Aster 18.1.0, élément DKT/TRIA3. DKT est une référence de limite mince de type Kirchhoff discrète ; ce n'est pas la preuve que MITC3+ et DKT ont la même matrice. La conclusion est donc : stable dans le sous-perimetre mince, plan et symetrique, sans extrapolation aux coques épaisses, courbes, amorties ou non symétriques.

Preuves :

qualification/vnv/external/code_aster_mitc3_laminate_dynamic_refinement_dkt_2026-08-21/reference/summary.json ;
docs/verification/mitc3_laminate_dynamic_dkt_thin_owner_review.md ;
tests test_mitc3_laminate_dynamic_vnv.py, test_mitc3_dynamic_extended_vnv.py.

2. MITC3 courbe mixte et transverse¶

Domaine¶

Le cas est un panneau cylindrique facettisé de rayon 0,5 m, ouverture de 60 degres, empilement [0/90/90/0] et orientation globale projetée sur les facettes. Les sept niveaux vont de 8x4 à 64x32. Deux familles sont acceptées : mixed et transverse.

Mesures¶

Observable	Mixte	Transverse	Limite
Ecart QF_solver / Code_Aster	`0,5780 %`	`0,4975 %`	`1 %`
Incrément QF final	`4,4755 %`	`4,6023 %`	`5 %`
Incrément externe final	`4,7520 %`	`4,8567 %`	`5 %`
Résidu libre	`5,22e-11`	`3,03e-9`	`1e-8`
Erreur projection orientation	`1,48e-6 deg`	`1,48e-6 deg`	`1e-4 deg`

Le sous-périmètre passe les deux gates, avec une faible marge sur le dernier incrément de maillage. Il est donc exploitable comme stable borné, avec recommandation de seconde géométrie et de second empilement.

Le chargement axial n'est pas inclus. La campagne axiale montre un incrément de 8,47 % dans une étape et une comparabilité sensible entre formulations externes ; elle reste accepted_for_bounded_engineering_use, pas stable.

Preuves :

qualification/vnv/external/code_aster_mitc3_curved_laminate_refinement_027/reference/summary.json ;
docs/verification/mitc3_laminate_curved_mixed_transverse_stable_owner_review.md ;
figures convergence_qf_code_aster.png et convergence_qf_code_aster_transverse.png.

3. TET4 total-lagrangien¶

Ce qui est demontre¶

La cinématique Green-Lagrange, la loi Saint-Venant-Kirchhoff, les contraintes PK2, le push-forward Cauchy, le determinant positif et l'arc-length sont exercés. Le flambement parfait a ete raffine jusqu'à 98 304 TET4 et 56 355 DDL.

Mesure h5	Valeur	Lecture
Erreur charge critique Euler	`1,8956 %`	Sous `5 %`, mais au-dessus de `1 %`
Ecart QF_solver / CalculiX même maillage	`0,0343 %`	Très bon accord externe
Résidu de bracket	`3,32e-4`	Résolution de la charge critique
`min det(F)`	`0,999819`	Jacobienne positive

Le post-flambement a ete relancé sur 1 536 TET4 avec 120 pas et trois imperfections 0,25 %, 0,50 % et 1,00 %. Le statut est PASS_POSTBUCKLING_RESEARCH, le résidu maximal est 9,52e-9, le determinant minimal est 0,9832 et la charge atteint 1,2816 P_Euler pour l'imperfection forte. Ces résultats montrent une branche continue et un comportement post-critique calculable ; ils ne constituent pas encore une corrélation externe de la branche post-critique.

Decision¶

Le périmètre reste research / more_evidence_required. Il ne doit pas être promu stable sur la seule base d'un futur maillage d'environ 1,2 million d'éléments. La prochaine campagne doit mesurer le temps, la mémoire, les résidus, le chemin de charge, la positivité de F, l'effet du maillage et une comparaison indépendante. Une revue indépendante est obligatoire.

Preuves :

qualification/vnv/tet4_tl_buckling_h5/reference/summary.json ;
results/VNV-TET4-TL-POSTBUCKLING-007/summary.json ;
docs/verification/revue_tet4_total_lagrangian_structural_v2.md.

4. Orthotropie statique TET4/TET10¶

Domaine¶

Le cas est une console 2,0 x 1,0 x 0,5 m, traction terminale TZ=-1 MPa, orientation matériau constante à 30 deg et référence TET10 indépendante. La campagne TET4 finale emploie 564 525 éléments et la campagne TET10 fine 2 607 éléments.

Famille	Erreur déplacement	Erreur énergie	Incrément final	Résidu
TET4	`0,8772 %`	`0,8647 %`	`0,4581 %`	`9,96e-9`
TET10	`0,2918 %`	`0,3027 %`	`0,6358 %`	`7,26e-12`

Le patch affine TET4 vaut 0, le patch TET10 vaut 6,06e-17 et l'objectivité par rotation passe. Le gate sous 1 % est donc passe pour le domaine statique homogène documente. La valeur historique 1,3293 % correspond à une campagne intermediaire ; la valeur finale de decision est 0,8772 %.

Decision¶

Le scope est stable dans le domaine statique orthotrope homogène documente. Cette decision ne couvre pas l'orientation continue sur une surface courbe, le composite pli par pli, l'endommagement, la plasticité anisotrope ou les grandes déformations. Les singularités de contrainte restent hors acceptance.

Preuves :

qualification/vnv/orthotropic_solid_convergence_large_cg_006/reference/summary.json ;
docs/verification/orthotropic_static_extended_owner_review.md ;
qualification/maturity_evidence_0_2_1/orthotropic.json.

Plan de suite decoupe¶

Etape	Action	Gate de sortie	Etat
P0	Archiver les résumés, commandes, empreintes et figures	Tous les chemins existent et sont lisibles	Fait
P1	Maintenir MITC3 dynamique mince	Erreurs fines < 1 %, limites publiques	Prêt pour decision Owner
P2	Fermer MITC3 mixte/transverse	Ecart < 1 %, incrément < 5 %, résidus passes	Prêt avec recommandation
P3	Stabiliser l'orthotropie statique documentee	TET4/TET10 < 1 %, patch et rotation passes	Preuve disponible
P4	Raffiner TET4-TL vers ~1,2 M éléments	Erreur, équilibre, mémoire et chemin mesurés	Non exécuté
P5	Revue indépendante TET4-TL	Avis indépendant archivé	Non fait
P6	Etendre MITC3	Seconde géométrie, second layup, axial requalifié	À planifier
P7	Audit final	Registres cohérents, aucun scope extrapolé	À faire

Questions de validation Owner¶

Ces questions sont prévues pour la revue, sans signature automatique :

Le domaine MITC3 dynamique mince plan est-il accepté comme stable uniquement dans les limites [0/90/90/0], plan, mince et symétrique ?
Le domaine MITC3 courbe mixte/transverse est-il accepté comme stable borné, malgré la marge de convergence proche de 5 % ?
Les exclusions axial, courbure dynamique, S13/S23, dommage et délamination sont-elles maintenues explicitement ?
L'orthotropie statique TET4/TET10 est-elle acceptée comme stable uniquement pour le matériau homogène et l'orientation constante documentes ?
Le TET4 total-lagrangien doit-il rester more_evidence_required jusqu'au calcul ~1,2 M éléments et à la revue indépendante ?

Conclusion¶

Les éléments et méthodes ne sont pas tous au même niveau. MITC3 dynamique mince, MITC3 courbe mixte/transverse et orthotropie statique disposent d'une preuve technique exploitable dans un domaine strictement borné. Le TET4 total-lagrangien est fonctionnel et documenté pour la recherche, mais il reste hors promotion stable. Cette distinction est la conclusion importante de la campagne.