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29.06.2026

Développement d’un assemblage sans excentrement pour structures déployables de type ciseaux

L'un des aspects les plus critiques dans la conception et l'analyse des structures déployables est la configuration de leurs assemblages. Dans la conception d'éléments de type ciseaux qui forment des structures déployables, comme les abris ou les dômes, le développement d'assemblages reliant les barres individuelles introduit typiquement des excentrements des axes de barre par rapport au centre de gravité des assemblages.

Auteur
Emmanouil-Ioannis Daktylidis
Université

Ces excentrements influencent souvent le comportement structural sous des conditions de chargement telles que le vent ou la neige. La présente étude vise à développer un assemblage capable de recevoir les barres connectées sans introduire d'excentrements. Ceci est réalisé par l'adoption d'éléments en double ciseau, impliquant l'ajout d'une barre supplémentaire à la configuration conventionnelle à deux barres en ciseau. De cette manière, les excentrements sont éliminés lors de la configuration géométrique de l'assemblage.

La géométrie de l'assemblage dépend directement de la géométrie de la section des barres connectées. Par conséquent, une méthodologie est suivie pour déterminer les sections creuses optimales en aluminium à utiliser dans la structure. Initialement, des éléments rigides sont supposés pour les assemblages et des éléments finis de poutre linéaires pour les barres. Des analyses linéaires sont ensuite effectuées en appliquant les charges d'assemblage supposées, ainsi que les charges de neige et de vent, conformément aux normes de vérification pertinentes.

La finalisation des sections est réalisée par deux approches. Premièrement, des analyses géométriquement non linéaires (AGN) sont effectuées pour comparer les efforts internes avec ceux obtenus par l'analyse linéaire. Ensuite, des analyses géométriquement non linéaires avec imperfections (AGNI) sont menées, en utilisant des formes d'imperfection initiales dérivées des modes de flambement obtenus par des analyses de flambement linéaires précédentes. Les sections finales sont déterminées par comparaison des résultats et vérification selon les dispositions de l'Eurocode 9 pour les structures en aluminium. Une fois les sections finalisées, la géométrie de l'assemblage est également déterminée, et les charges d'assemblage correspondantes dans la structure sont révisées en conséquence.

Enfin, une simulation de l'assemblage et des barres est réalisée en utilisant des éléments finis solides. Cette analyse permet de tirer des conclusions concernant les contraintes développées dans l'assemblage et les éléments, fournissant un aperçu précieux pour la conception d'un montage expérimental potentiel.


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