Modélisation
Pour modéliser et dimensionner un coussin à plusieurs chambres, différents paramètres de base doivent être définis (voir figure 1). Pour le calcul itératif et plastique de la déformation du modèle, les module complémentaires Comportement non linéaire du matériau et Recherche de forme doivent être activé. Sinon, tous les paramètres sont définis comme d’habitude.
Pour simplifier la modélisation, le matériau est défini à l’avance via la barre de navigation. Le type de matériau adéquat est sélectionné dans la bibliothèque de matériaux. Les données de base sont déjà prédéfinies et peuvent être reprises. Le paramètre de base « calcul non linéaire du matériau » permet de choisir parmi différents modèles de matériaux pour effectuer un calcul plastique et non linéaire (voir figure 2).
Tout d’abord, le système de départ est modélisé. Pour cela, les contours extérieurs des surfaces ainsi que leur orientation future après introduction de la pression interne sont définis via des lignes. Plus le déplacement préliminaire des surfaces est défini avec précision, moins RFEM a besoin d’itérations pour calculer l’état final. Cependant, cela n’est pas absolument requis et peut également être simplement suggéré comme un léger déplacement préliminaire.
Ensuite, les surfaces sont placées sur les lignes extérieures définies pour créer un solide. Définir l’orientation de l'axe dans le menu de modification sous l’onglet « Axe d’entrée » est important pour que les directions de contrainte ou de force concordent lors de l’application ultérieure des charges (voir figure 3).
Le corps est rempli avec le gaz sélectionné dans des conditions normales [1 bar, 23°C]. La charge de surpression sera définie plus tard dans les cas de charges.
Pour faciliter la recherche de forme et l’application de charges, plusieurs surfaces peuvent être sélectionnées dans le menu « Ensembles de surfaces » et regroupées en un ensemble de surfaces. Ainsi, elles sont traitées comme une unité pour, par exemple, appliquer des charges à travers les surfaces ou vérifier des surfaces continues.
Entrée de charge
Une fois les structures modélisées, les charges peuvent être entrées. Dans RFEM 6, une charge de recherche de forme et une charge de solide sont assignées aux éléments tels que les membranes et les gaz. Pour effectuer la recherche de forme, l’entrée des charges se fait exclusivement dans un cas de charge séparé sous la catégorie « précontrainte », comme l’indique la figure 5.
Les données d’entrée pour la charge de surface de la recherche de forme incluent la méthode de calcul (standard ou projection), la définition de la recherche de forme (force, contrainte ou flèche) ainsi que la grandeur de force associée.
La méthode standard décrit un vecteur qui peut se déplacer librement dans l’espace jusqu’à la position cible, tandis que la méthode de projection décrit un vecteur partiellement mobile dans l’espace et fixé à ses coordonnées XY. La méthode standard est appropriée pour les membranes stabilisées pneumatiquement.
Dans le menu de modification de la charge de solide, le comportement du gaz est défini. La grandeur de charge est inscrite selon le comportement sélectionné. L’importance des paramètres d’entrée est illustrée dans le schéma de charge.
Paramètres d’analyse
Les paramètres pour l’analyse statique permettent à l’utilisateur de spécifier combien de fois le calcul de la recherche de forme doit appliquer la précontrainte avec la valeur initialement définie aux éléments. Si cette limite est dépassée, le logiciel n’applique plus la précontrainte avec la valeur initiale. Un plus grand nombre d’itérations peuvent conduire à une meilleure convergence.
Résultats
Après le calcul du cas de charges, les déformations ainsi que les résultats des barres et des surfaces peuvent être affichés graphiquement via l’onglet « Résultats » dans le navigateur.
Forme
Après le calcul de la recherche de forme, l’entrée Forme avec trois sous-entrées apparaît dans le navigateur - Résultats (voir figure 8). Le panneau de contrôle à droite indique la légende pour les déformations affichées.
Lignes de contour
Les lignes de contour correspondent aux lignes de coupe du plan global XY.
Inclinaison
L’entrée Inclinaisons permet d’afficher l’inclinaison maximale à chaque point de la membrane par rapport au plan global XY.
Direction de l'inclinaison
Les angles peuvent également être représentés comme des directions d’inclinaison.