Entrée
Une fois les structures modélisées dans RFEM, le processus de recherche de forme peut être lancé. Dans RFEM 6, cette opération est effectuée en assignant une charge de recherche de forme aux éléments tels que les membranes et les câbles. La charge doit être définie dans un cas de charge exclusif avec la catégorie de cas de charge « Précontrainte », comme le montre la Figure 1.
Les données d’entrée pour la charge surfacique de type recherche de forme d'une membrane incluent la méthode de calcul (standard ou projection), la définition de la recherche de forme (effort ou contrainte) et la grandeur de la charge correspondante (Figure 2).
La méthode standard décrit un vecteur qui peut se déplacer librement dans l’espace jusqu’à la position visée, tandis que la méthode de projection décrit un vecteur qui est partiellement mobile dans l’espace et fixé à ses coordonnées XY. De manière général, la méthode standard est préférable. La méthode de projection est adaptée aux modèles articulés autour d’un axe central (formes coniques).
Il est important de mentionner que si vous souhaitez appliquer une précontrainte de surface orthotrope, la case « Axes spécifiques » dans l’onglet « Général » de la boîte de dialogue pour la surface doit être cochée et les paramètres d’entrée de la Figure 3 ajustés en conséquence.
En revanche, la charge de barre de type recherche de forme peut être introduite géométriquement ou sous forme de force. Le premier peut être défini en termes de longueur, de longueur sans contrainte et de flèche (avec une flèche verticale maximale et une flèche profonde). Cette opération est illustrée par la Figure 4. Cette dernière peut être définie comme une force dans la barre, comme une traction aux extrémités, comme une composante de traction horizontale ou comme une densité de force (Figure 5).
Paramètres d’analyse
Les paramètres d’analyse peuvent être définis comme le montre la Figure 6. De cette manière, l’utilisateur peut spécifier le nombre d’itérations du calcul de recherche de forme pour la précontrainte des éléments avec la valeur définie précédemment. Si la limite est dépassée, le logiciel s’arrête en cours de calcul de recherche de forme, et applique la précontrainte avec la valeur de départ. En fait, l’augmentation du nombre d’itérations admissibles peut conduire à une meilleure convergence.
Vous pouvez ensuite ajuster la vitesse de convergence, qui contrôle la stabilité du calcul. Le calcul de recherche de forme applique la rigidité absolue aux surfaces de la membrane, mais l’utilisateur peut augmenter la rigidité en définissant une valeur inférieure à 1. Il en résulte une convergence plus lente, mais une stabilité de calcul plus élevée.
Il est également possible d’intégrer une recherche de forme préliminaire dans les paramètres. La recherche de forme préliminaire déplace les éléments surfaciques EF à l’aide de la méthode linéaire simple de la force-densité. Ainsi, le chemin entre la position initiale et la position cible est généralement réduit pour le processus itératif de recherche de forme. Cela permet de gagner du temps de calcul et d’accélérer la recherche de forme globale.
Résultats
Une fois le cas de charge calculé, les déformations ainsi que les résultats de barre et de surface peuvent être affichés graphiquement via l’onglet Résultats du « navigateur ». La première décrit la déformation entre l’entrée initiale et la forme d’équilibre déterminée, tandis que la seconde inclut les conditions de force ou de contrainte pour la forme d’équilibre, en considérant les paramètres de recherche de forme définis. Des exemples de ces résultats sont donnés dans les Figures 7 et 8.
Application de charge ultérieure
Les résultats disponibles à ce stade représentent une nouvelle configuration de modèle. Pour le calcul du modèle global et pour des vérifications supplémentaires, le logiciel transfère la forme géométrique déterminée intégrant les éléments avec les déformations associées dans un état initial universellement applicable pour leur utilisation dans les cas de charges et les combinaisons de charge.
Si vous souhaitez appliquer une certaine charge a posteriori, vous devez considérer l’état initial du cas de charge de recherche de forme. Cela signifie que la déformation par rapport aux cas de charge suivants se réfère à la forme d’équilibre déterminée précédemment.
L’option permettant de considérer l’état initial à partir du cas de charge de recherche de forme peut être activée, comme le montre la Figure 9. Un exemple d’une telle application de charge est fourni dans la Figure 10, où la neige est appliquée par rapport à la forme d’équilibre de la structure légère.
