Construction de membranes et textiles avec le programme de calcul de structures aux éléments finis RFEM et les modules additionnels RF-FORM-FINDING et RF-CUTTING-PATTERN
Dans ce cours, vous apprendrez les options de calcul du logiciel de calcul de structures FEM RFEM pour l'analyse de structures textiles et textiles.
Vous découvrirez les fonctionnalités et les options de modélisation pertinentes dans RFEM, RF-FORM-FINDING et RF-CUTTING-PATTERN à l'aide d'exemples pratiques.
Il est également possible de poser des questions au formateur pendant la session.
Déroulé
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Qu'est-ce que la recherche de forme?
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Structures de câbles tendues
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Membranes précontraintes mécaniquement
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Membranes pneumatiques précontraintes
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Analyse structurale des modèles trouvés
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Patron de coupe pour la fabrication
Remarques
Les formations en ligne nécessitent une connexion Internet fiable.
Il est possible de poser des questions au formateur durant la session via le chat.
Vous pourrez télécharger les modèles, vidéos et contenus de la formation une fois la session terminée. Les participants pourront ainsi s'exercer à leur rythme sur les exemples traités et les approfondir.
Les informations de connexion sont fournies au participant pour pouvoir assister à la formation en ligne.
Au terme de la formation, chaque personne recevra une attestation.
Dipl.-Ing. (BA) Andreas Niemeier, M.Ing.
Responsable de l'ingénierie des produits
M. Niemeier est responsable du développement de RFEM, RSTAB, RWIND Simulation et dans le domaine des structures à membrane. Il est également responsable de l'assurer de la qualité et du support client.
RFEM est équipé d’une interface basée sur des fichiers et d’une interface DXF directe. Die dateibasierte DXF-Schnittstelle exportiert die Daten in eine DXF-Datei, die direkte hingegen in eine offene AutoCAD-Datei. Im Schnittstellendialog kann man anwählen, welche Daten man exportieren möchte (Ergebnisse als Isolinien, Ergebniswerte, FE-Netz mit Rand- und Integrationslinien).
Le processus de recherche de forme dans RF-FORM-FINDING déplace les nœuds de coin des éléments EF d'une surface de membrane à travers l'espace jusqu'à ce que la contrainte de surface définie soit en équilibre avec les conditions aux limites. Diese Verschiebung erfolgt unabhängig von der Elementgeometrie. Da diese freie Verschiebung bei Elementen mit vier Eckpunkten eine räumliche Drillung der Elementebene hervorrufen kann und dann die Gültigkeitsgrenzen der Berechnung nicht mehr eingehalten sind, sind für Formfindungssysteme generell Dreieckselemente zu empfehlen. Dreieckselemente bleiben unabhängig von der Verschiebung der Eckknoten eben und in den Anwendungsgrenzen der Berechnung.
Lors de la recherche de forme, le module de glissement d'une sous-structure est également pris en compte lors de la recherche de l'état d'équilibre. Große Durchbiegungen von stützenden Fachwerkträgern oder die reine Biegeverformung von Randträgern können bei der Ermittlung der Membranform berücksichtig werden.
Le module additionnel RF-FORM-FINDING permet de déterminer les formes d'équilibre des éléments de membrane et de câble dans RFEM. In diesem Berechnungsprozess sucht das Programm für die Membran- und Seilelemente eine geometrische Lage, in der die Oberflächenspannung/Vorspannung der Membranen und Seile im Gleichgewicht mit den natürlichen und geometrischen Randreaktionen steht. Dieser Prozess heißt Formfindung (nachfolgend FF genannt). Die FF-Berechnung wird in RFEM global in den "Basisangaben" eines Modells im Register "Optionen" aktiviert. Nach Aktivierung werden in RFEM ein Lastfall beziehungsweise ein Berechnungsprozess mit dem Namen RF-FORMFINDUNG angelegt und für die Seil- und Membraneingabe zusätzlich FF-Parameter zur Definition der Oberflächenspannung und Vorspannung freigeschaltet. Die Aktivierung der FF-Option bedeutet für das Programm, dass vor der reinen strukturellen Berechnung der Schnittgrößen, Verformung, Eigenwerte etc. immer zuerst der Formfindungsprozess gestartet und für die Folgeberechnung ein entsprechend vorgespanntes Modell vorgegeben wird.
L'option d'affichage Mode de caméra mobile vous permet de vous déplacer à travers des modèles RFEM et RSTAB. Vous pouvez contrôler la direction et la vitesse des déplacement à l'aide de votre clavier. Ils peuvent être enregistrés sous forme de vidéo.
Les tableaux de résultats affichent en couleur les efforts internes positifs ou négatifs ainsi que leur relation avec les valeurs extrêmes. Les tableaux de résultats des modules de calcul utilisent des échelles de couleurs pour représenter les rapports de calcul respectifs. Cela signifie que vous pouvez voir immédiatement les points de calcul pertinents.
Le type de charge Formation de poches vous permet de simuler les actions de pluie sur les surfaces à courbure multiple en considérant les déplacements selon l'analyse des grandes déformations.
Ce processus numérique de pluie analyse la géométrie de surface assignée et détermine quelle partie de la pluie s'écoule et quelle partie de la pluie s'accumule pour former des flaques (poches d'eau) sur la surface. La taille de la poche d'eau se traduit par une charge verticale pour le calcul de structure.
Cette fonctionnalité peut par exemple être utilisée pour analyser des géométries de toiture à membrane, presque horizontales soumises à une charge de pluie.
Par rapport au module additionnel RF-FORM-FINDING (RFEM 5), les nouvelles fonctionnalités suivantes ont été ajoutées au module complémentaire Recherche de forme pour RFEM 6 :
Spécification de toutes les conditions aux limites de recherche de forme dans un cas de charge
Enregistrement des résultats de la recherche de forme comme état initial pour une analyse ultérieure du modèle
Assignation automatique de l'état initial de recherche de forme via des assistants de combinaison à toutes les situations de charge d'une situation de projet
Conditions aux limites de la géométrie de recherche de forme supplémentaires pour les barres (longueur sans contrainte, flèche verticale maximale, flèche verticale au point inférieur)
Conditions aux limites de charge supplémentaires pour les barres (force maximale dans la barre, force minimale dans la barre, composante horizontale en traction, traction à l'extrémité i, traction à l'extrémité j, traction minimale à l'extrémité i, traction minimale à l'extrémité j).
Type de matériau « Textile » et « Feuille » dans la bibliothèque de matériaux
Recherches de formes parallèles dans un modèle
Simulation d'états de recherche de forme séquentiels avec le module complémentaire Analyse des phases de construction (CSA)
Le module complémentaire Recherche de forme détermine la forme optimale des barres soumises à des forces axiales et des éléments surfaciques sollicités en traction. La forme est déterminée par l'équilibre entre l'effort axial de la barre ou la contrainte de membrane et les conditions aux limites existantes.
Logiciels de calcul de structure pour l'analyse par éléments finis (MEF) de structures planes et spatiales composées de plaques, de voiles, de coques, de barres (poutres), de solides et d'éléments de contact.
Le module complémentaire Comportement non linéaire de matériau vous permet de considérer les non-linéarités de matériau dans RFEM, par exemple plastique isotrope, plastique orthotrope, endommagement isotrope.
Le module complémentaire Stabilité de la structure permet d'effectuer l'analyse de stabilité des structures. Il détermine les facteurs de charge critiques et les modes de stabilité correspondants.
Le module complémentaire Analyse des phases de construction (CSA) vous permet de considérer le processus de construction de structures (barres, surfaces et solides) dans RFEM.
Grâce au module complémentaire Analyse en fonction du temps (TDA), il est possible de considérer le comportement des matériaux de barres en fonction du temps. Les effets à long terme tels que le fluage, le retrait et le vieillissement peuvent influencer la distribution des efforts internes en fonction de la structure.
Le module complémentaire Analyse géotechnique se base sur les propriétés d'échantillons de sol pour déterminer la masse de sol à analyser dans RFEM. La détermination précise des conditions du sol affecte considérablement la qualité de calcul d'une structure.
Le module complémentaire de RFEM Modèle de bâtiment vous permet de définir et de manipuler un bâtiment à l'aide d'étages. Vous avez la possibilité a posteriori d'ajuster les étages de plusieurs façons. Les informations sur les étages et l'ensemble du modèle (centre de gravité) sont affichés graphiquement et sous forme de tableaux.
D'une part, le module complémentaire en deux parties Optimisation & estimation des coûts/émissions de CO2 identifie les paramètres appropriés pour les modèles paramétrés et les blocs grâce à la technologie de l'intelligence artificielle (IA) d'optimisation par essaims particulaires (PSO) afin de respecter les critères d'optimisation basiques. De plus, ce module complémentaire estime les coûts du modèle ou les émissions de CO2 en spécifiant les coûts unitaires ou les émissions par définition de matériau pour le modèle structurel.
Le module complémentaire Surfaces multi-couches permet à l'utilisateur de définir des structures à surface multicouches. Le calcul peut être effectué avec ou sans couplage de cisaillement.
Le module complémentaire Analyse contrainte-déformation permet d'effectuer une analyse générale des contraintes en calculant les contraintes existantes et en les comparant aux contraintes limites.
Le module complémentaire Vérification du béton permet d'effectuer différentes vérifications selon les normes internationales. Vous pouvez effectuer des vérifications de barres, de surfaces et de poteaux, ainsi que des analyses de poinçonnement et de déformation.
Le module complémentaire Vérification de l'acier permet d'effectuer les vérifications à l'état limite ultime et à l'état limite de service des barres en acier selon diverses normes.
Le module complémentaire Vérification du bois permet d'effectuer les vérifications à l'état limite ultime, à l'état limite de service et de la résistance au feu des barres en bois selon diverses normes.
Le module complémentaire de RFEM Vérification de la maçonnerie vous permet de calculer la maçonnerie à l'aide de la méthode des éléments finis. Cette solution a été développée dans le cadre du projet de recherche DDMaS - Digitizing the Design of Masonry Structures (numérisation de la vérification de structures en maçonnerie). Le modèle de matériau représente le comportement non linéaire de la combinaison brique-mortier sous forme de macro-modélisation.
Le module complémentaire Vérification de l'aluminium permet d'effectuer les vérifications à l'état limite ultime et à l'état limite de service des barres en aluminium selon diverses normes.
Le module complémentaire Assemblages acier pour RFEM vous permet d'analyser les assemblages acier à l'aide d'un modèle EF. La modélisation s'exécute de manière entièrement automatique en arrière-plan et peut être contrôlée via la saisie simple et familière des composants.