Le facteur de pertinence modale (MRF) peut vous aider à évaluer à quel point des éléments contribuent à un mode propre spécifique. Le calcul est basé sur l'énergie de déformation élastique relative de chaque composant structural.
Le MRF permet de distinguer les modes propres locaux et globaux. Si plusieurs barres ont un MRF important (par exemple supérieur à 20 %), une instabilité de la structure entière ou d'une partie de celle-ci est très probable. Néanmoins, si la somme de tous les MRF est d'environ 100 % pour un mode propre, un problème de stabilité locale (par exemple le flambement d'une barre simple) est à prévoir.
De plus, le MRF peut être utilisée pour déterminer les charges critiques et les longueurs efficaces équivalentes des composants structuraux spécifiques (pour l'analyse de stabilité par exemple). Dans ce contexte, les modes propres pour lesquels une barre particulière a des valeurs de MRF faibles (par exemple, < 20 %) peuvent être négligés.
Le MRF est affiché par mode propre dans le tableau de résultats sous Analyse de stabilité --> Résultats par barre --> Longueurs efficaces et charges critiques.
Par rapport aux modules additionnels RF-STABILITY (RFEM 5) et RSBUCK (RSTAB 8), le module complémentaire Stabilité de la structure pour RFEM 6/RSTAB 9 comporte ces nouvelles fonctionnalités :
Activation comme propriété d'un cas de charge ou d'une combinaison de charges
Activation automatique du calcul de stabilité via des assistants de combinaison pour plusieurs situations de charge en une seule étape
Augmentation incrémentale des charges avec critères de terminaison définis par l'utilisateur
Modification de la normalisation du mode propre sans effectuer de calculs supplémentaires
Grâce à l'extension de module intégrée RF-/STEEL Warping Torsion dans RF-/STEEL AISC, la vérification peut être effectuée selon les principes de dimensionnement 9 (Design Guide 9).
Le calcul est effectué avec 7 degrés de liberté selon la théorie de la torsion de gauchissement et permet une vérification réaliste de la stabilité, y compris la torsion.
Le moment de déversement critique est déterminé dans RF-/STEEL AISC par un solveur de valeurs propres, ce qui permet une détermination plus précise de la charge critique.
Le solveur de valeurs propres est complété par une fenêtre d'affichage des graphiques de valeurs propres permettant de vérifier les conditions aux limites.
Dans RF-/STEEL AISC, il est possible de considérer des appuis latéraux intermédiaires en tout point. Il est possible par exemple, de ne stabiliser que la semelle supérieure.
En outre, des appuis latéraux intermédiaires définis par l'utilisateur peuvent être assignés, par ex. des ressorts de translation ou de rotation en tout point de la section.
Le module additionnel permet d'évaluer la pré-déformation d'un cas de charge ainsi que les modes propres de l'analyse de stabilité ou dynamique. À partir de cette déformation initiale, il est possible de pré-déformer la structure ou de créer un cas de charge avec des imperfections équivalentes des barres.
Le modèle initial pré-déformé est utile surtout pour les structures composées d'éléments de surface et solides (RFEM) ainsi que de barres. Il est nécessaire de spécifier uniquement la valeur maximale à laquelle la déformation doit être mise à l'échelle. Tous les nœuds EF ou le modèle seront mis à l'échelle par rapport à la déformation initiale.
Les imperfections équivalentes sont particulièrement utiles pour les structures de poutre. Vous pouvez définir les inclinaisons et les contre-flèches des barres ainsi que des ensembles de barres dans la fenêtre additionnelle. Celles-ci peuvent être générées automatiquement, selon des normes, ou définies manuellement. Les normes suivantes sont disponibles :
EN 1992:2004
EN 1993:2005
DIN 18800:1990-11
DIN 1045-1:2001-07
DIN 1052:2004-08
Seule l'imperfection résultant de la déformation initiale sur la barre concernée est appliquée. De plus, vous pouvez considérer les facteurs de réduction. Il est ainsi possible d'appliquer efficacement l'imperfection.
Import automatique des données de structure et des conditions limites de RSTAB
Prise en compte facultative des effets de l'effort de traction
Importation des efforts normaux des cas de charge de RSTAB ou des paramètres de barre définis par l'utilisateur
Sortie des longueurs efficaces L autour des axes faible et fort avec les coefficients de longueur efficace β correspondants
Affichage des formes de flambement normalisées
Affichage du facteur de flambement critique pour toute la structure dans un cas de flambement correspondant
Affichage graphique et animé des formes de flambement sur le modèle rendu
Identification des barres sans efforts de compression
Transfert facultatif des longueurs de flambement dans les autres modules additionnels de RSTAB pour les vérifications des barres équivalentes selon les normes
Export facultatif de la géométrie des formes de flambement dans le module additionnel RSIMP pour la création des imperfections de RSTAB
Les premiers résultats affichés sont les facteurs de charge critiques. Ils facilitent l'évaluation du risque de stabilité. Pour les charpentes, les longueurs efficaces et les charges critiques de barres sont fournies sous forme de tableau.
Dans les autres fenêtres de résultats, vous pouvez accéder aux valeurs propres normalisées triées par nœud, barre et surface. La sortie graphique des valeurs propres permet d'évaluer le comportement de flambement. Cela facilite la mise en place de contre-mesures.
Plusieurs méthodes sont disponibles pour l'analyse des valeurs propres :
Méthodes directes
Les méthodes directes (Lanczos, racines de polynôme caractéristique, méthode d'itération de sous-espace) sont adaptées aux modèles de petite taille et de taille moyenne. Ces méthodes rapides de résolution d'équations nécessitent un espace de stockage important (RAM). Les systèmes 64 bits utilisent plus de mémoire afin que des systèmes structuraux même plus grands puissent être calculés rapidement.
Cette méthode nécessite très peu de mémoire. Les valeurs propres sont déterminées les unes après les autres. Cette méthode peut être utilisé pour calculer des systèmes structuraux importants avec peu de valeurs propres.
Le module additionnel RF-STABILITY permet également d'effectuer l'analyse de stabilité non linéaire. Il fournit des résultats pertinents, même pour les structures non linéaires. Le facteur de charge critique est déterminé en augmentant progressivement les charges du cas de charge jusqu'à ce que l'instabilité soit atteinte. L'incrément de charge prend en compte les non-linéarités telles que les barres défaillantes, les appuis et les fondations, ainsi que les non-linéarités de matériau.
Vous devez d'abord sélectionner un cas de charge ou une combinaison de charges dont les efforts normaux doivent être utilisés dans l'analyse de stabilité. Vous avez la possibilité de définir un autre cas de charge pour, par exemple, considérer une précontrainte initiale.
Vous pouvez ensuite sélectionner l'analyse linéaire ou non linéaire à effectuer. Selon le cas d'application, vous pouvez utiliser une méthode de calcul directe, par exemple selon la méthode de Lanczos ou la méthode d'itération ICG. Les barres qui ne sont pas intégrées aux surfaces sont généralement affichées sous forme d'éléments de barre avec deux nœuds EF. Il est impossible de déterminer le flambement local d'une barre isolée avec ces éléments. Cependant, il est possible de laisser diviser automatiquement les barres.
Si vous soumettez un cas de charge ou une combinaison de charges au logiciel, le calcul de stabilité est activé. Vous avez la possibilité de définir un autre cas de charge afin de considérer la précontrainte initiale, par exemple.
Vous devez spécifier si une analyse linéaire ou non linéaire doit être effectuée. Selon le cas d'application, vous pouvez utiliser une méthode de calcul directe telle la méthode de Lanczos, ou sélectionner la méthode d'itération ICG. Les barres qui ne sont pas intégrées aux surfaces sont généralement affichées sous forme d'éléments de barre avec deux nœuds EF. Le logiciel ne peut pas capturer le flambement local de la barre individuelle avec de tels éléments. Pour cette raison, vous avez la possibilité de diviser automatiquement les barres.
Vous pouvez sélectionner plusieurs méthodes pour l'analyse des valeurs propres :
Méthodes directes
Les méthodes directes (Lanczos (RFEM), racines de polynôme caractéristique (RFEM), méthode d'itération de sous-espace (RFEM/RSTAB), itération inversée décalée (RSTAB)) sont adaptées aux modèles de petite taille et de taille moyenne. N'utilisez ces méthodes de résolution rapides que si votre ordinateur dispose d'une grande mémoire vive (RAM).
En revanche, cette méthode ne nécessite que peu de mémoire. Les valeurs propres sont déterminées les unes après les autres. Cette méthode peut être utilisé pour calculer des systèmes structuraux importants avec peu de valeurs propres.
Effectuez une analyse de stabilité non linéaire suivant la méthode incrémentielle à l'aide du module complémentaire Stabilité de la structure. Cette analyse fournit des résultats proches de la réalité pour les systèmes non linéaires. Le facteur de charge critique est déterminé en augmentant progressivement les charges du cas de charge jusqu'à ce que l'instabilité soit atteinte. Lors de l'augmentation de la charge, l'incrément de charge prend en compte les non-linéarités telles que les barres défaillantes, les appuis et les fondations, ainsi que les non-linéarités de matériau. Après avoir augmenté la charge, vous avez la possibilité d'effectuer une analyse de stabilité linéaire sur le dernier état stable afin de déterminer le mode de stabilité.
Le programme présente les facteurs de charge critiques comme premiers résultats. Vous pouvez ensuite évaluer les risques de stabilité. Pour les modèles avec barres, les longueurs efficaces et les charges critiques des barres sont affichées dans un tableau.
Vous pouvez utiliser d'autres fenêtres de résultats pour vérifier les modes propres normalisés par nœud, barre et surface. La sortie graphique des valeurs propres vous permet d'évaluer le flambement. Vous pouvez ainsi introduire plus facilement des contre-mesures.
Pour ce type de génération, vous créez un cas de charge normal qui contient les imperfections équivalentes. Ce cas de charge peut être modifié manuellement.
Dans les combinaisons de charges, ce cas de charge peut ensuite être combiné avec les cas de charge 'normaux'.
Lorsque vous utilisez un maillage EF pré-déformé, RF-IMP/RSIMP enregistre les données de déplacement de chaque nœud dans l'arrière-plan. Ceci peut être utile lors de la création de groupes de charge. Pour vérifier les données générées, le module affiche la pré-déformation dans les tableaux et dans le graphique.
Si les nœuds du modèle doivent être déplacés, les coordonnées de nœud sont modifiées immédiatement après la génération. Lors de la génération des imperfections équivalentes, RF-IMP/RSIMP crée un cas de charge normal contenant les imperfections de la barre. Pour un contrôle facile, les imperfections générées sont représentées dans les tableaux ainsi que dans le graphique.
RSBUCK détermine les modes de flambement les plus défavorables d'une structure. En termes de méthode de calcul, il n'est généralement pas possible d'exclure les valeurs propres inférieures de l'analyse et, en même temps, de essayer de déterminer des valeurs propres plus élevées. Avec RSBUCK, vous pouvez déterminer les 10 000 valeurs propres les plus basses d'un système.
Par défaut, RSBUCK utilise la valeur moyenne des efforts normaux des différentes barres pour calculer les valeurs propres/facteurs de charge critique. Le module peut également traiter l'effort normal le plus défavorable d'une barre. Les modes de flambement sont déterminés par une analyse des valeurs propres pour l'ensemble de la structure. Pour cela, un solveur d'équation itératif est utilisé.
Il suffit de préciser les deux valeurs suivantes :
nombre maximal d'itérations
limite de rupture
Étant donné qu'une solution exacte est approximée aussi proche que souhaité, mais n'a jamais été atteinte, RSBUCK arrête le processus de calcul après le nombre spécifié d'itérations. Dans le cas d'un problème de convergence, la limite de rupture détermine le moment où une solution approximative peut être considérée comme un résultat exact. Les problèmes de divergence n'ont pas de solution.
RSBUCK est caractérisé par une gestion facile, par un arrangement clair des données et par sa convivialité. A l'aide de quelques clics de souris, vous pouvez définir le nombre de formes de flambement à calculer, tout comme le cas de charge à prendre en compte.
Les données de structure et les conditions limites déterminées dans le cas de charge sélectionné sont importées automatiquement. Autrement, vous pouvez modifier les efforts normaux importés ou insérer de nouvelles valeurs. Vous pouvez aussi créer d'autres cas de RSBUCK afin d'effectuer plusieurs analyses, chacune avec des conditions limites différentes.
En plus, pour assurer un affichage clair des résultats, on peut déterminer les unités utilisées dans RSBUCK. Si les efforts internes de RSTAB ne sont pas disponibles quand vous démarrez le module RSBUCK, le programme les calcule automatiquement avant la détermination des valeurs de flambement.
Les résultats de l'analyse de flambement sont affichés dans des tableaux de résultats et des graphiques clairement organisés. De plus, grâce à l'intégration de RSBUCK dans RSTAB, vous pouvez ajuster tous les résultats en détail dans le rapport d'impression.
De plus, vous pouvez facilement exporter tous les tableaux vers MS Excel ou dans un fichier CSV. Un menu dédié permet de paramétrer l'exportation.
Si un maillage pré-déformée EF a été créé, il peut être utilisé dans les combinaisons de charge. Il suffit de sélectionner le cas RF-IMP correspondant dans les paramètres de calcul de la combinaison de charge. Le calcul des efforts internes sera ensuite effectué pour le système imparfait.