Critères d’échec de couplage

Article technique

Si une charge en flexion d’un élément de barre fragile (en béton non-armé) est augmentée et dépasse la capacité en flexion de la barre, la structure répond en brisant la section et donc en séparant la barre en deux segments. Au moment de la rupture, la partie brisée perd soudainement son potentiel de transfert du moment fléchissant. La segmentation de la barre fait que la partie critique ne parvient pas à transférer les autres types d’effort (effort normaux compris).

Au vu de l’état de la section, une telle situation est réaliste et plausible. Toutefois, plusieurs défis sont à surmonter lors de la modélisation de cet échec dans un contexte de calcul aux EF. RFEM est idéal pour compléter de telles tâches, il met à disposition des éléments de libération non-linéaires pour la définition de la position d’échec à l’aide de plusieurs niveaux de charge.

Éléments de la libération

L’interface utilisateur de RFEM fournit des libérations nodales, linéiques et surfaciques sous « Insérer » - « Données du modèle ». Une libération dans le modèle décrit toujours les propriétés entre deux groupes de composants structurels au point de contact sélectionné. Les propriétés entre les groupes de composants peuvent être définies avec considération du paramétrage de la libération de barre pour chaque direction des degrés de liberté (x, y, z, φx, φy, φz). En plus de la libération complète de la direction ou encore du comportement en déformation non-linéaire, les libérations fournissent toute une gamme d’options pour la détermination de propriétés.

Figure 01 – Propriétés par direction de libération

En général, toutes les options hormis le paramètre de non-linéarité « Diagramme couplé – Libération permanente » ne répondent qu’à la direction assignée. Dans le cas d’une libération couplée, les degrés de libertés peuvent être reliés. La liaison des degrés de liberté fait référence à la condition d’échec « Rupture » du diagramme respectif. Si la déformation atteint la position en échec du diagramme assigné sur la face de contact respective dans une direction spécifique, la connexion dans la direction active, ainsi que dans toutes les autres directions avec le paramètre « Diagramme couplé – Libération permanente » est aussi en échec dans cette position. Dans le cas d’un échec couplé, les degrés de liberté dans les directions x et y appliquent la position d’échec dans les premier et troisième quadrants du diagramme ; la position z applique la position d’échec dans le premier quadrant.

Figure 02 – Échec couplé

Les éléments de libération n’affichent pas de force de couplage. Le transfert d’efforts résulte de la discontinuité entre les éléments adjacents.

Application

Ouvrez les éléments de libération avec le menu « Insérer » -> « Données de modèle » -> « Libérations nodales/linéiques/de surface ». Après avoir précisé le point de contact (nœud, ligne ou surface n°), la propriété de contact (type de libération) et les éléments appartenant au groupe adjacent (objets libérés), les éléments peuvent être transférés vers le modèle. Le programme copie ensuite la position de contact en arrière-plan et assigne cette définition générée aux éléments adjacents sélectionnés (éléments libérés). Les éléments de l’autre côté adjacent restent intacts. Entre la position de contact initialement définie et celle copiée, la propriété de contact définie est déterminée.

Figure 03 – Élément de libération

Avec cette fonctionnalité, RFEM vous permet d’accéder à un nouveau champ d’application : Dans vos structures porteuses composées de barres, coques et solides, il est ainsi possible de simuler des connexions discrétisées avec fissures, fixations fragiles, etc.

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RFEM 5.xx

Programme de base

Logiciel de calcul de structures aux éléments finis (MEF) pour les structures 2D et 3D composées de plaques, voiles, coques, barres (poutres), solides et éléments d'assemblage

Prix de la première licence
3 540,00 USD