Présentation
Il est possible que des situations d'urgence créent des conditions de travail difficiles pour les secouristes Urban Search and Rescue (sauvetage-déblaiement). L'objectif principal est de réduire considérablement le temps nécessaire à la phase du sauvetage-déblaiement (U.S.A.R) en fournissant des résolutions de situation étendues pour une détection et une localisation améliorées des victimes piégées, à l'aide d'outils de simulation pour prédire les défaillances structurelles, ainsi qu'un mécanisme global d'aide à la décision qui intègre les procédures opérationnelles et les ressources des acteurs concernés.
L'approche ELS (Extreme Loading for Structures) permet aux ingénieurs structure de simuler, d'analyser et de visualiser correctement l'effondrement progressif causé par des situations de charge extrêmes telles que les charges sismiques, les vents forts, les charges d'explosion, les charges dynamiques et les charges d'impact. Les ingénieurs peuvent également estimer la vulnérabilité d'une structure à l'effondrement progressif en simulant la défaillance de divers composants et en déterminant si l'effondrement résultant sera partiel ou total. Les détails des armatures, des sections en acier et de la précontrainte du modèle, qui sont généralement supposés ou ignorés, peuvent être facilement ajoutés au modèle ELS, ce qui améliore considérablement le modèle et ses résultats. Les effets de la corrosion au fil du temps peuvent être mis en œuvre en tenant compte de la fissuration automatique, des articulations plastiques et du mécanisme de rupture.
Les charges pouvant être appliquées sont pratiquement illimitées et peuvent être séquencées dans une approche multi-aléa avec des charges échelonnées pour simuler des événements répétés ou en chaîne tels que des tremblements de terre, un incendie, une explosion, un impact, un tsunami, un vent fort et un effondrement progressif. L'ELS (Extreme Loading for Structures) peut fournir une simulation et une analyse précises des plans de démolition proposés à l'aide d'explosifs, d'un boulet de démolition, d'une force de poussée ou de traction, ou d'une déconstruction manuelle.
Une nouvelle méthode d'analyse appelée méthode des éléments appliqués (MEA) combine des éléments de la méthode des éléments discrets (MED) et de la méthode des éléments finis. En termes simples, la MEA est capable de modéliser automatiquement la séparation des éléments, l'effondrement et la prédiction des débris. En revanche, la méthode MEF peut être précise jusqu'à la séparation des éléments et la MED peut être utilisé pendant la séparation des éléments. Au cours de plus de deux décennies de recherche et de développement continus, la MEA s'est avérée être la seule méthodologie capable de suivre le comportement à l'effondrement d'une structure à toutes les étapes de la charge, y compris l'élasticité, l'amorçage et la propagation des fissures dans les matériaux faibles en traction, la plastification des armatures, la séparation des éléments, la collision d'éléments (contact) et la collision avec le sol et les structures voisines [1].
L'objectif de l'utilisation de RFEM 6 et de Blender avec le module Bullet Constraints Builder est d'obtenir une représentation graphique de l'effondrement d'un modèle à partir de données réelles de propriétés physiques. RFEM 6 sert de source de données géométriques et de simulation. Ceci est un autre exemple de l'importance de maintenir nos programmes en tant qu'Open BIM, afin de parvenir à une collaboration entre les domaines logiciels.
Implémentation
Étape 1 : Modélisation dans RFEM
Ici, un modèle RFEM 6 disponible (une
Structure 3D du silo en acier
) est considéré comme le cas d'étude pour la simulation de l'effondrement. In the current section, we need to define structural geometry, material properties, and boundary conditions (structural supports) which are shown in Image 1.
Pour l'étape suivante, le format IFC doit être exporté depuis RFEM et importé dans Blender (image 2).
Étape 2 : Modélisation de BCB Blender
- Download and install Version 3.5 du logiciel Blender et Version 2.79 du logiciel Blender .
- Download and install Bullet Constraints Builder pour la version 2.79 de Blender (Image 3).
- Download and install the Module complémentaire BlenderBIM pour activer l'importation au format .IFC dans Blender v. 3.5 (Image 3). The option to import IFC model format is available only after activating the BIM add-on in Blender's settings (Image 4).
- Export the model as .OBJ format from Blender v. 3.5 et importer dans Blender v. 2.79 (Image 6).
- Classification of the elements of models into "groups" and dividing them by type – beams, plates, foundations, and so on. For these groups, you can add properties in the table and element group list (Image 7). In order to set the parameters for individual groups, preset values for basic types of materials in the table can also be used, such as for reinforced concrete and steel structures (Image 8).
- To set up the groups, it is important that the groups in the table are named the same as the groups created in the Blender model (Image 9).
- Here is the information for beams set up in Image 10.
- The surface information is shown in Image 11.
- The assumed boundary condition (support) and foundation information are shown in Image 12.
- Here, the information about the circular part is shown in Image 13.
- Also, the general settings information is illustrated in Image 14.
- Tout peut maintenant se dérouler sans encombre : Modèle de l'historique des tremblements de terre and introduce to BCB Blender 2.79 as shown in Image 15.
- The Minimum Size Limit value is defined as 1.50 in the discrete section (Image 16).
- To make sure that the Pre-processing Tools are included in the automatic mode, ensure that the box labeled "Run On Automatic Mode" in the header of the Pre-processing Tools is ticked. This will make the Pre-processing Tools part of the automatic mode (Image 17).
- It is recommended that you save the element configuration before moving on from this stage, as shown in Image 8. Every time the Blend file is opened, it will now be possible to reload the settings (Image 18).
- The simulation's progress can be monitored via the system console window (Image 19), which should be kept open at all times. The system monitor can also be used to gather helpful data while troubleshooting, and then Press the "A" key on your keyboard to pick the complete model.
- After that, you need to press Build (Image 20), which will automatically run the Pre-processing tools before running the simulation.
- And finally collapsed model is shown in Image 21. Pour le rendu final, vous pouvez à nouveau utiliser la dernière version de Blender. Vous trouverez sous cet article une présentation de notre fichier final avec l'effondrement dans Blender 2.79 et du fichier avec les paramètres pour le rendu final de l'animation dans Blender 3.5.
Conclusion
Dans cet article de la base de connaissances, nous avons décrit l'objectif de l'utilisation de RFEM 6 et de Blender avec le module Bullet Constraints Builder pour obtenir une représentation graphique de l'effondrement d'un modèle à partir de données réelles de propriétés physiques. RFEM 6 sert de source de données géométriques et de simulation. Ceci est un autre exemple de l'importance de maintenir nos programmes en tant qu'Open BIM, afin de parvenir à une collaboration entre les domaines logiciels.
