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28.02.2019

Question

Pourquoi est-ce que je n'obtiens aucune contrainte sur la face supérieure ou inférieure d'une barre chargée en température (échauffement sur la face supérieure) si la barre n'a pas de fondation élastique ? Plus précisément, pourquoi la barre courbée vers le haut (en raison de l'échauffement de sa face supérieure) subit-elle une contrainte de traction sur sa face inférieure si la barre a une fondation élastique ? Il doit y avoir une contrainte de compression sur la face inférieure.


Réponse:

Le sujet peut être facilement illustré sur une poutre à travée simple. Pour ce faire, trois systèmes structuraux sont décrits ci-dessous. Ces modèles sont documentés dans le fichier joint.

Système 1

Système déterminé statiquement (sans fondation), dT = 80 ° sur la face supérieure

La barre est courbée vers le haut, mais elle n'est pas contrainte en soi.

Système 2a

Identique au Système 1, mais avec une fondation élastique de barre supplémentaire. La fondation élastique de barre est entrée sans rupture possible (non-linéarité).

Si vous affichez les contraintes sigma_x de la barre pour le système 2a, vous obtenez une compression sur la face supérieure de la barre et une traction sur la face inférieure de la barre (voir la Figure 01).

En raison de la courbure de la barre et de la fondation élastique de barre existante, l'effort de contact p-z se produit, ce qui devrait empêcher la courbure de la barre vers le haut (voir la Figure 02).

Ces forces de contact p-z (Figure 02) sont dues à la courbure de la barre due à la température et à la fondation élastique de la barre appliquée. Les efforts de contact illustrés peuvent être remplacés par la charge de barre opposée à la courbure. Cette opération est illustrée dans le fichier d'exemple du Système 2b.

Système 2b

La fondation élastique de barre est supprimée et une charge de barre variable dans la direction Z est entrée.

En comparant les résultats (par exemple, les déformations u-z) sur les deux systèmes 2a et 2b, vous obtenez des résultats équivalents (voir la Figure 03).

De plus, vous pouvez également afficher les contraintes sigma_x pour les systèmes 2a et 2b. Elles ont également la même valeur (voir la Figure 04).

Le système 3 ne doit documenter que les contraintes dues à la différence de température sur un système déterminé statiquement (sans fondation).

Les résultats documentés dans l'exemple de la « poutre à travée simple » peuvent également être transférés aux surfaces avec des fondations élastiques.