La création d'un exemple de validation pour une simulation de mécanique des fluides numérique (CFD) est une étape critique pour assurer l'exactitude et la fiabilité des résultats de la simulation. Ce processus implique de comparer les résultats des simulations CFD avec les données expérimentales ou analytiques de scénarios de conditions réelles. L'objectif est d'établir que le modèle CFD peut reproduire de manière fiable les phénomènes physiques qu'il est destiné à simuler. Ce guide décrit les étapes essentielles du développement d'un exemple de validation pour la simulation CFD, de la sélection d'un scénario physique approprié à l'analyse et à la comparaison des résultats. En suivant minutieusement ces étapes, les ingénieurs et les chercheurs peuvent renforcer la crédibilité de leurs modèles CFD, ce qui ouvre la voie à leur application efficace dans divers domaines tels que l'aérodynamique, l'aérospatiale et les études environnementales.
La direction du vent joue un rôle crucial dans les résultats des simulations de mécanique des fluides numérique (CFD) et dans le calcul des structures des bâtiments et des infrastructures. C'est un facteur déterminant pour évaluer comment les forces de vent interagissent avec les structures, influencent la distribution des pressions de vent et, par conséquent, les réponses des structures. Connaître l'impact de la direction du vent est essentiel pour développer des calculs qui peuvent supporter des forces de vent variables, garantissant ainsi la sécurité et la durabilité des structures. Simplifiée, la direction du vent aide à affiner de la simulation CFD et à orienter les principes de calcul des structures afin d'obtenir des performances optimales et une résistance aux effets induits par le vent.
La conformité aux codes du bâtiment, tels que les Eurocodes, est essentielle pour garantir la sécurité, l'intégrité structurelle et la durabilité des bâtiments et des structures. La dynamique des fluides numérique (CFD) joue un rôle essentiel dans ce processus en simulant le comportement des fluides, en optimisant les calculs et en aidant les architectes et les ingénieurs à répondre aux exigences de l'Eurocode relatives à l'analyse des charges de vent, à la ventilation naturelle, à la sécurité incendie et à l'efficacité énergétique. En intégrant la CFD dans le processus de conception, les professionnels peuvent créer des bâtiments plus sûrs, plus efficaces et plus conformes aux normes de construction et de conception les plus exigeantes d'Europe.
Afin d'évaluer l'influence des phénomènes de stabilité locale des composants élancés, RFEM 6 et RSTAB 9 vous offrent la possibilité d'effectuer une analyse de charges critiques linéaires des sections. L'article suivant est consacré aux bases du calcul et à l'interprétation des résultats.
Des sections personnalisées sont souvent requises dans la vérification de l'acier formé à froid. Dans RFEM 6, une section personnalisée peut être créée à l'aide de l'une des sections « À parois minces » disponibles dans la bibliothèque. Pour les autres sections qui ne correspondent à aucune des 14 formes formées à froid disponibles, les sections peuvent être créées et importées à partir du programme autonome RSECTION. Pour obtenir des informations générales sur la vérification de l'acier selon l'AISI dans RFEM 6, reportez-vous à l'article de la base de connaissances disponible à la fin de cette page.
La taille du domaine de calcul (taille de la soufflerie) est un aspect important de la simulation des flux de vent qui a un impact significatif sur la précision ainsi que sur le coût des simulations CFD.
La vérification des barres en acier formées à froid selon l'AISI S100-16 est désormais disponible dans RFEM 6. Vous pouvez accéder à la vérification en sélectionnant « AISC 360 » comme norme dans le module complémentaire Vérification de l'acier. « AISI S100 » est alors automatiquement sélectionné pour la vérification formée à froid (Figure 01).
La possibilité d'assembler des barres plus petites au moyen d'un appui sur une barre de poutre plus grande est un scénario standard dans la construction de barres en bois. De plus, les conditions de fin de barre peuvent inclure une situation similaire dans laquelle la poutre est en appui sur un type d'appui. Dans les deux cas, la poutre doit être calculée en tenant compte de la capacité portante perpendiculaire au fil selon la NDS 2018, section 3.10.2 et les clauses 6.5.6 et 7.5.9 de la CSA O86:19. Dans les logiciels de calcul de structure généraux, il n'est généralement pas possible d'effectuer cette vérification complète, car la zone de portance est inconnue. Cependant, dans la nouvelle génération de RFEM 6 et du module complémentaire Vérification du bois, la fonctionnalité ajoutée « appuis de calcul » permet désormais aux utilisateurs de se conformer aux vérifications des appuis avec les normes NDS et CSA perpendiculaires au fil.
Les effets engendrés par la charge de neige sont décrits dans la norme américaine ASCE/SEI 7-16 et dans parties 1 à 3 de l'Eurocode 1. Ces normes sont implémentées dans le nouveau logiciel RFEM 6 et dans l'assistant de charge de neige, ce qui facilite l'application des charges de neige. De plus, la dernière version du logiciel permet de définir le chantier sur une carte numérique et d'importer automatiquement la zone de charge de neige. Ces données sont ensuite utilisées par l'assistant de charge pour simuler les effets engendrés par la charge de neige.
Dans les modules additionnels RF-/TIMBER Pro, RF-/TIMBER AWC et RF-/TIMBER CSA, il est possible de considérer la déformation résultante d'une barre ou d'un ensemble de barres. En complément aux directions locales y et z, vous avez aussi l’option « R ». Ceci vous permet de comparer la flèche totale d’une poutre avec les valeurs limites données dans les normes.
La création automatique de combinaisons dans RFEM et RSTAB et l'option « EN 1990 + EN 1991-3 ; Grues » vous permet de calculer des poutres de chemin de roulement et les charges aux appuis sur le reste de la structure.
Lorsqu'un assemblage bois est conçu comme le montre la Figure 01 de cet article technique, la rigidité résultante du ressort (raideur du ressort de rotation) de l'assemblage peut être considérée. Elle peut être déterminée à l'aide du module de glissement de l'assemblage et du moment d'inertie polaire de l'assemblage en négligeant l'aire de l'assemblage.
L'article précédent, Phénomènes de déversement dans les structures bois | Exemple 1, explique l'application pratique de la détermination du moment fléchissant critique Mcrit ou de la contrainte de flexion critique σcrit pour le flambement latéral d'une poutre en flexion à l'aide d'exemples simples. Dans cet article, le moment fléchissant critique est déterminé en considérant une fondation élastique résultant d'un contreventement.
Outre les règles de combinaison de base de l'EN 1990, d'autres conditions de combinaison sont définies dans l'EN 1991-2 pour les actions sur les ponts routiers. RFEM et RSTAB permettent de générer automatiquement des combinaisons. Cette option peut être activée dans les données de base lors de la sélection de la norme EN 1990 + EN 1991-2. Les coefficients partiels de sécurité et les coefficients relatifs aux combinaisons en fonction de la catégorie d'action sont prédéfinis lors de la sélection de l'Annexe Nationale.
Cet article présente un scénario d'explosion avec une onde de choc (blast) testé dans RF-DYNAM Pro - Forced Vibrations. Ses effets sont comparés à l'aide d'un diagramme de temps linéaire.
Le module additionnel RF-TIMBER CSA permet de calculer des poteaux bois selon la norme canadienne CSA O86-19. La précision du calcul de la résistance en compression et des facteurs d’ajustement des barres en bois est importante pour la conception des composants et pour des raisons de sécurité. Dans cet article technique, le flambement critique maximal est vérifié dans RF-TIMBER CSA à l'aide d'équations analytiques pas à pas selon la norme CSA O86-19, y compris les facteurs de modification du poteau, la résistance de calcul en compression et le ratio de vérification final.
L'article technique « Phénomène de déversement dans les structures bois : principes théoriques » présente les principes théoriques pour la détermination analytique du moment de flexion critique Mcrit ou de la contrainte de flexion critique σcrit pour le flambement latéral d'une poutre en flexion. Dans ce nouvel article technique, plusieurs exemples sont utilisés pour vérifier la méthode analytique à l'aide du résultat de l'analyse des valeurs propres.
La version précédente de l'Eurocode 1991-1-3 ne contenait aucune recommandation sur la distribution des charges de neige sur les installations solaires thermiques et photovoltaïques sur des toitures. Il y est simplement indiqué de distribuer les charges selon les règles du génie civil. L'Annexe Nationale allemande DIN EN 1991-1-3/NA:2019-04 contient pour la première fois des règles spécifiques sur ce sujet.
Les poutres droites élancées ayant un rapport h/b élevé présentent des risques de problèmes de stabilité lorsqu’elles sont chargées parallèlement à l'axe faible. Cela est lié au déplacement hors-plan de la semelle comprimée.
RF-/STEEL EC3 permet d’utiliser des courbes température-temps nominales dans RFEM ou RSTAB. La courbe normalisée température-temps (ETK), la courbe d’exposition à un feu externe et la courbe d’exposition à un feu d’hydrocarbure sont implémentées. De plus, le programme fournit l’option de préciser directement la température finale de l’acier.
Les bâtiment ont souvent des annexes. Si leurs toitures présentent une différence de hauteur supérieure à 0,5 m, ce paramètre doit être pris en compte pour l'hypothèse de charge de neige.
Les charges de vent sur des composants rectangulaires à angles arrondis constituent un sujet complexe. Les forces équivalentes issues des charges de vent dépendent de la force de la charge de vent qui s'écoule et de la géométrie des composants.
Il est fréquent que les formules pour le calcul manuel des efforts internes ou des déformations employées dans la littérature générale ne considèrent pas les déformations dues au cisaillement. Les déformations résultant des efforts tranchants sont souvent sous-estimées dans la construction bois.
Le calcul des panneaux en bois est effectué sur des systèmes simplifiés composés de barres ou de surfaces. Cet article explique comment déterminer la rigidité requise.
Le module additionnel RF-TIMBER CSA permet de calculer des poutres en bois selon la norme CSA O86-14. La précision du calcul de la résistance en flexion et des facteurs d’ajustement des barres en bois est importante pour la conception des composants et pour des raisons de sécurité. Cet article traite de la vérification de la résistance au moment fléchissant dans le module additionnel RF-TIMBER CSA pour RFEM à l'aide d'équations analytiques pas à pas selon la norme CSA O86-14, y compris les facteurs d'ajustement de la flexion, la résistance de calcul au moment fléchissant et le ratio de vérification final.