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.
Détermination des contraintes principales et de base, des contraintes de membrane et de cisaillement, ainsi que des contraintes équivalentes et des contraintes équivalentes de membrane
Analyse de contraintes pour les éléments structuraux de formes simples ou complexes
Contrainte équivalente calculée selon différentes hypothèses :
Hypothèse de la modification de forme (Von Mises)
Hypothèse de la contrainte de cisaillement (Tresca)
Hypothèse de contrainte normale (Rankine)
Hypothèse de déformation principale (Bach)
Option pour l'optimisation des épaisseurs de surface et pour le transfert des données vers RFEM
Sortie des déformations
Sortie détaillée de différents composants de contraintes et des rapports dans les tableaux et graphiques
Fonction de filtrage pour les solides, les surfaces, les lignes et les nœuds dans les tableaux
Contraintes transversales de cisaillement selon Mindlin, Kirchhoff ou les spécifications définies par l'utilisateur
Une fois la vérification terminée, le logiciel se charge d'organiser clairement les résultats. Ainsi, le programme affiche les contraintes maximales résultantes et les rapports de contraintes triés par section, barre/surface, solide, ensemble de barres, position x, etc. Outre les valeurs de résultat sous forme de tableau, le module complémentaire affiche toujours le graphique de la section correspondante avec les points de contrainte, la distribution des contraintes et les valeurs. Vous pouvez associer le ratio de vérification à n'importe quel type de contrainte. La position actuelle est indiquée dans le modèle de RFEM/RSTAB.
En plus de l'évaluation sous forme de tableau, le logiciel a encore beaucoup plus à vous offrir. Vous pouvez donc également sélectionner une vérification graphique des contraintes et des ratios de vérification sur le modèle RFEM/RSTAB. Vous pouvez personnaliser les assignations de couleur et de valeur.
La représentation des diagrammes de résultats sur la barre ou l'ensemble de barres vous permet d'effectuer une évaluation ciblée. Pour chaque point de calcul, vous pouvez vérifier les paramètres de profil et les composantes de contrainte pertinents à chaque point de contrainte. À la fin, vous avez la possibilité d'imprimer le graphique de contrainte associé avec tous les détails.
Définition simple des phases de construction dans la structure RFEM incluant la vue d'ensemble
Ajout, suppression, modification et réactivation d'éléments de barre, de surface et de solide et de leurs propriétés (articulations de barre et linéiques, degrés de liberté pour les appuis, etc.)
Combinaisons automatiques et manuelles avec combinaisons de charges dans les différentes phases de construction (considération des charges de montage, montage des grues, etc.)
Considération des effets non linéaires tels que la rupture des barres de traction ou des appuis non linéaires
Avez-vous créé l'ensemble de la structure dans RFEM ? Très bien, à présent, assignez les composants individuels et les cas de charge aux phases de construction correspondantes. Vous pouvez par exemple modifier les définitions d'assemblage des barres et des appuis dans les phases de construction respectives.
Vous pouvez ainsi modéliser les modifications apportées au système, telles qu'elles peuvent se produire, par exemple, lors de la coulée des poutres du pont ou la mise en place de poteaux. Assignez ensuite les cas de charge créés dans RFEM aux phases de construction en tant que charges permanentes ou non permanentes.
Le saviez-vous ? La combinatoire vous permet de superposer les charges permanentes et non permanentes dans les combinaisons de charges. Il vous est ainsi possible, par exemple, de déterminer les efforts internes maximaux de différentes positions de pont roulant ou de considérer les charges de montage existantes uniquement lors d'une phase de construction.
S'il existe des différences géométriques entre le système idéal et le système déformé en raison de la phase de construction précédente, celles-ci sont compensées en interne. La phase de construction suivante est basée sur le système sous contrainte de la phase de construction précédente. Ce calcul est effectué de manière non linéaire.
Le calcul a-t-il été réussi ? Vous pouvez maintenant afficher les résultats des différentes phases de construction graphiquement et sous forme de tableau dans RFEM. RFEM permet ainsi de considérer les phases de construction dans la combinatoire et de les inclure dans le calcul.
Génération automatique de modèles d'analyse EF : Le module complémentaire crée automatiquement un modèle aux éléments finis (EF) de l'assemblage acier en arrière-plan.
Considération de tous les efforts internes : Le calcul et les vérifications incluent tous les efforts internes (N, Vy, Vz,My,Mz,Mt sub> ) et ne sont pas limités aux charges planes.
Transfert de charge automatique : Toutes les combinaisons de charges sont automatiquement transférées vers le modèle d'analyse EF de l'assemblage. Les charges sont transférées directement depuis RFEM, ce qui permet d'éviter une entrée manuelle des données.
Modélisation efficace : Le module complémentaire vous fait gagner du temps lors de la modélisation de situations d'assemblage complexes. Le modèle d'analyse EF créé peut également être enregistré et utilisé pour vos propres analyses détaillées.
Bibliothèque extensible : Une bibliothèque complète et extensible avec des modèles d'assemblages acier prédéfinis est disponible.
Large application : le module complémentaire est adapté aux assemblages de tous types et de formes, compatibles avec presque toutes les sections laminées, soudées, composées et à parois minces.
Sélection des nœuds dans le modèle RFEM, identification automatique et attribution des barres connectées au nœud
De nombreux composants prédéfinis sont disponibles pour une entrée facile des situations d'assemblage typiques (par exemple : platines d'about, plats, plaques de connexion)
Composants de base universellement applicables (plaques, soudures, plans auxiliaires) pour la saisie de situations d'assemblage complexes
Aucune modification manuelle du modèle EF n'est requise par l'utilisateur, les paramètres de calcul essentiels peuvent être modifiés via les paramètres de configuration
La géométrie de l'assemblage est automatiquement adaptée même si les barres sont modifiées par la suite, en raison du lien relatif des composants entre eux
Parallèlement à l'entrée, un contrôle de plausibilité est effectué par le logiciel pour détecter rapidement les entrées manquantes ou les collisions, par exemple
Affichage graphique de la géométrie d'assemblage conjointement actualisée à l'entrée
Le programme vous assiste : Il détermine les efforts sur les boulons à partir du modèle EF et les évalue automatiquement. Le module complémentaire permet d'effectuer des vérifications de la résistance des boulons pour des cas de rupture tels que la traction, le cisaillement, l'appui de trou et le poinçonnement selon la norme et affiche clairement tous les coefficients requis.
Souhaitez-vous effectuer un calcul de soudure ? Les soudures sont modélisées comme des éléments de surface élastiques-plastiques et leurs contraintes sont lues à partir du modèle de calcul aux éléments finis. Le critère de plasticité est défini pour représenter la rupture selon l'AISC J2-4, J2-5 (résistance des soudures) et J2-2 (résistance du métal de base). La vérification peut être effectuée avec les coefficients partiels de sécurité de l’Annexe Nationale sélectionnée de l’EN 1993-1-8.
Les plaques de l'assemblage sont calculées de manière plastique en comparant la déformation plastique existante avec la déformation plastique admissible. Le paramètre par défaut est 5 % selon l'Annexe C de l'EN 1993-1-5, mais peut être ajusté par des spécifications définies par l'utilisateur et 5 % pour l'AISC 360.
Vous pouvez afficher tous les résultats essentiels sur le modèle EF. Ainsi, vous pouvez filtrer les résultats séparément selon les composants respectifs.
De plus, RFEM met à votre disposition toutes les vérifications sous forme de tableau, y compris la représentation des formules utilisées. Si vous le souhaitez, les tableaux de résultats peuvent également être transférés dans le rapport d'impression de RFEM.
Le saviez-vous ? L'optimisation de la structure complète les paramètres entrés dans les logiciels RFEM ou RSTAB. Il s'agit d'un processus parallèle au calcul du modèle proprement dit avec toutes ses définitions de calcul habituelles. Le module complémentaire suppose que votre modèle ou bloc est structuré avec une relation paramétrique et est contrôlé dans son intégralité par des paramètres de contrôle globaux de type « Optimisation ». Par conséquent, il existe une limite inférieure et supérieure et une taille de pas pour les paramètres de contrôle afin de délimiter la zone d'optimisation. Si vous voulez trouver les valeurs optimales pour les paramètres de contrôle, vous devez spécifier un critère d'optimisation (par exemple le poids minimum) avec la sélection d'une méthode d'optimisation (par exemple l'optimisation du nuage de particules).
L'estimation des coûts et des émissions de CO2 se trouve déjà dans les définitions des matériaux. Vous pouvez activer les deux options individuellement dans chaque définition de matériau. L'estimation est basée sur un coût unitaire ou une émission unitaire pour les barres, les surfaces et les solides. Vous pouvez choisir de spécifier les unités par poids, de volume ou de surface.
Pour le processus d'optimisation, vous pouvez utiliser deux méthodes, avec lesquelles vous pouvez trouver les valeurs de paramètre optimales selon un critère de poids ou de déformation.
L'optimisation du nuage de particules (PSO) est la méthode la plus efficace avec le temps de calcul le plus court. En avez-vous déjà entendu parler ou lu quelque chose à ce sujet ? Cette technologie d'intelligence artificielle (IA) présente une forte analogie avec le comportement des groupes d'animaux à la recherche d'un lieu de repos. Dans de tels groupes, vous trouverez de nombreux individus (voir la solution d'optimisation - par exemple le poids) qui aiment rester en groupe et suivre les mouvements du groupe. Supposons que chaque membre du groupe a besoin de se reposer dans un lieu de repos optimal (voir la meilleure solution - par exemple le poids le plus bas). Ce besoin augmente à mesure que vous vous approchez de l'aire de repos. Ainsi, le comportement de l'essaim est également influencé par les caractéristiques de l'espace (voir le diagramme de résultats).
Pourquoi cette digression sur la biologie ? C'est simple : Le processus PSO dans RFEM ou RSTAB se déroule de la même manière. Le calcul commence par un résultat d'optimisation provenant d'une assignation aléatoire des paramètres à optimiser. Ce faisant, il détermine en permanence de nouveaux résultats d'optimisation avec des valeurs de paramètres variées, basés sur l'expérience des mutations de modèle déjà effectuées. Ce processus se poursuit jusqu'à ce que le nombre spécifié de mutations de modèle possibles soit atteint.
Une méthode de traitement par lots est également disponible dans le logiciel. Cette méthode tente de vérifier toutes les mutations de modèle possibles en spécifiant de manière aléatoire les valeurs des paramètres d'optimisation jusqu'à ce qu'un nombre prédéterminé de mutations de modèle possibles soit atteint.
Après avoir calculé une mutation de modèle, les deux variantes vérifient également les résultats de calcul activés des modules complémentaires. De plus, ils enregistrent la variante avec le résultat d'optimisation correspondant et l'assignation des valeurs des paramètres d'optimisation avec une charge <1.
Vous pouvez déterminer les coûts et les émissions totaux estimés à partir des totaux respectifs des matériaux individuels. Les sommes des matériaux sont composées des sommes partielles basées sur le poids, le volume et l'aire des éléments de barre, de surface et de solide.
Les deux méthodes d'optimisation ont un point commun. À la fin du processus, elles vous fournissent une liste de mutations de modèle à partir des données enregistrées. Elle contient les détails du résultat de l'optimisation de contrôle et l'attribution des valeurs correspondantes aux paramètres d'optimisation. Cette liste est organisée par ordre décroissant. Vous trouverez la meilleure solution supposée en première ligne. Dans ce cas, le résultat de l'optimisation avec sa valeur déterminée est le plus proche du critère d'optimisation. Tous les résultats du module complémentaire ont une utilisation <1. De plus, une fois l'analyse terminée, le programme ajustera l'attribution des valeurs de la solution optimale pour les paramètres d'optimisation dans la liste globale des paramètres.
Les onglets « Estimation des coûts » et « Estimation des émissions de CO2 » sont disponibles dans les boîtes de dialogue des matériaux. Les sommes individuelles estimées des barres, des surfaces et des solides assignés sont affichées par unité de poids, de volume et de surface. De plus, ces onglets indiquent les coûts totaux et les émissions de tous les matériaux assignés. Cela vous donne une bonne vue d'ensemble de votre projet.
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
Par rapport au module additionnel RF-STAGES pour RFEM 5, le module complémentaire Analyse des phases de construction (CSA) pour RFEM 6 comporte les nouvelles fonctionnalités suivantes :
Considération des phases de construction au niveau de RFEM
Intégration de l'analyse des phases de construction dans les combinaisons dans RFEM
Prise en charge d'éléments structuraux supplémentaires, tels que des articulations linéiques
Analyse de processus de construction alternatifs dans un même modèle
Par rapport au module additionnel RF-/STEEL (RFEM 5 / RSTAB 8), les nouvelles fonctionnalités suivantes ont été ajoutées au module complémentaire Analyse contrainte-déformation pour RFEM 6 / RSTAB 9 :
Traitement des barres, surfaces, solides, cordons de soudure (soudure linéique entre deux ou trois surfaces avec calcul ultérieur des contraintes)
Sortie des contraintes, ratios de contraintes, étendue des contraintes et déformations
Contrainte limite en fonction du matériau assigné ou d'une entrée définie par l'utilisateur
Spécification individuelle des résultats à calculer à l'aide de types de paramètres librement assignés
Détails des résultats non modaux avec affichage de la formule préparée et affichage supplémentaire des résultats au niveau de la section des barres
Par rapport au module additionnel RF-/TIMBER Pro (RFEM 5 / RSTAB 8), les nouvelles fonctionnalités suivantes ont été ajoutées au module complémentaire Vérification du bois pour RFEM 6 / RSTAB 9 :
Outre l'Eurocode 5, d'autres normes internationales sont intégrées (SIA 265, ANSI/AWC NDS, CSA 086, GB 50005)
Calcul de la compression perpendiculaire au fil (pression d'appui)
Implémentation du solveur de valeurs propres pour déterminer le moment critique pour le déversement (EC 5 uniquement)
Définition des différentes longueurs efficaces pour la vérification à température normale et la vérification de la résistance au feu
Évaluation des contraintes via les contraintes unitaires (MEF)
Analyses de stabilité optimisées pour les barres à inertie variable
Unification des matériaux pour toutes les annexes nationales (une seule norme « EN » est désormais disponible dans la bibliothèque des matériaux pour une meilleure vue d'ensemble)
Affichage des réductions de section directement dans le rendu
Sortie des formules de vérification utilisées (avec référence de l'équation utilisée selon la norme)
Vous travaillez avec des assemblages en acier ? Le module complémentaire de RFEM Assemblages acier vous aide à analyser les assemblages acier à l'aide d'un modèle EF. La modélisation s'exécute de manière entièrement automatique en arrière-plan. Néanmoins, vous pouvez contrôler ce processus via l'entrée simple et familière des composants. Vous pouvez ensuite utiliser les charges déterminées sur le modèle EF pour la vérification des composants selon l'EN 1993-1-8 (y compris les annexes nationales).
Vous pouvez être sûr que les coûts sont un facteur important dans la planification de tout projet. Il est également essentiel de se conformer aux dispositions relatives à l'estimation des émissions. Le module complémentaire en deux parties Optimisation et estimation des coûts/émissions de CO2 vous aide à vous retrouver plus facilement dans la multitude de normes et d'options. Il utilise la technologie de l'intelligence artificielle (IA) de l'optimisation par essaim de particules (PSO) pour trouver les bons paramètres pour les modèles paramétrés et les blocs qui assurent le respect des critères d'optimisation habituels. D'autre part, ce module complémentaire estime les coûts du modèle ou les émissions de CO2 en spécifiant les coûts unitaires ou les émissions par définition de matériau pour le modèle structurel. Avec ce module complémentaire, vous êtes du côté de la sécurité.
Vous pouvez vérifier si l'échec de la stabilité est pertinent pour les composants d'assemblage. Le module complémentaire Stabilité de la structure est requis pour cette opération..
Dans ce cas, vous calculez le facteur de charge critique pour toutes les combinaisons de charges analysées et le nombre de modes propres sélectionné pour le modèle d'assemblage. Comparez le facteur de charge critique le plus faible avec la valeur limite 15 de la norme EN 1993-1-1, clause 5. De plus, vous pouvez ajuster vous-même la valeur limite. Le logiciel affiche graphiquement les modes propres correspondants comme résultats de l'analyse de stabilité.
Pour l'analyse de stabilité, RFEM utilise le modèle de surface adapté pour reconnaître spécifiquement les formes de flambement local. Vous pouvez également enregistrer et utiliser le modèle de l'analyse de stabilité, y compris les résultats, comme un fichier de modèle distinct.
Pour vérifier un assemblage acier, le module complémentaire Assemblages acier doit être activé. Les modules complémentaires dans RFEM 6 sont activés dans l'onglet Modules de la fenêtre Modifier le modèle - Données de base. Si le module complémentaire est actif, il est affiché dans le navigateur.