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.
Considération de 7 directions de déformation locales (ux, uy, uz, φx, φy, φz, ω) ou de 8 efforts internes (N, Vu, Vv, Mt,pri, Mt,sec, Mu, Mv, Mω) lors du calcul des éléments de barre
Utilisable en combinaison avec un calcul de structure selon l'analyse géométriquement linéaire, du second ordre et des grandes déformations (les imperfections peuvent également être prises en compte)
Permet, en combinaison avec le module complémentaire Analyse de stabilité, de déterminer les facteurs de charge critiques et les modes propres des problèmes de stabilité tels que flambement par torsion et le déversement
Considération des platines d'about et des raidisseurs transversaux comme des ressorts de gauchissement lors du calcul des sections en I avec détermination automatique et affichage graphique de la rigidité du ressort de gauchissement
Représentation graphique du gauchissement de section pour les barres dans l'état de déformation
Intégration complète dans l'environnement RFEM et RSTAB
Si vous effectuez le calcul du flambement par flexion-torsion sur l'ensemble du système, tenez compte du 7e degré de liberté supplémentaire pour le calcul de barre. Les rigidités des éléments de structure connectés sont alors automatiquement prises en compte. Cela signifie que vous n'avez pas besoin de définir des rigidités équivalentes de ressort ou des conditions d'appui pour un système séparé.
Vous pouvez ensuite utiliser les efforts internes du calcul avec flambement par flexion-torsion dans les modules complémentaires. Considérez le moment de gauchissement et le moment de torsion secondaire en fonction du matériau et de la norme sélectionnée. L'un des cas d'application classiques consiste à effectuer une analyse de stabilité selon la théorie du second ordre avec des imperfections pour les structures en acier.
Le saviez-vous ? L'application n'est pas limitée aux sections en acier à parois minces. Cela permet, par exemple, de calculer le moment de renversement idéal des poutres avec des sections en bois massif.
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.
Vous pouvez activer ou désactiver l'utilisation du module de vérification Flambement par flexion-torsion (7 DDL) dans l'onglet « Modules complémentaires » des Données de base du modèle.
Une fois le module complémentaire activé, l'interface utilisateur de RFEM est complétée par de nouvelles entrées dans le navigateur, les tableaux et les boîtes de dialogue.
Un large éventail de sections est disponible tel que des sections laminées en I, des sections en U, en T, angulaires, rectangulaires et circulaires creuses, des barres arrondies, symétriques et asymétriques, paramétrées en I, en T ainsi que des des sections composées (en fonction de la norme sélectionnée)
Calcul des sections générales RSECTION (selon les formats de calcul disponibles dans la norme respective), par exemple, analyse des contraintes équivalentes
Vérification des barres à inertie variable (méthode de calcul dépendant de la norme)
Possibilité d'ajustement des facteurs de calcul essentiels et des paramètres de la norme
Flexibilité grâce aux options de paramétrage détaillées pour les principes de base et le champ d'action du calcul
Affichage rapide et clair des résultats pour une vue d'ensemble immédiate du déroulé des vérifications suite au calcul
Sortie détaillée des résultats de calcul et des formules déterminantes (parcours de résultat compréhensible et vérifiable)
Affichage numérique clair des résultats dans des fenêtres et possibilité de les faire apparaître sur la structure
Intégration de la sortie dans le rapport d'impression de RFEM/RSTAB
Vérification en traction, compression, flexion, torsion, cisaillement et en combinant les efforts internes
Vérification de la traction avec considération d'une aire de section réduite possible (faiblesse due à un trou)
Classification automatique des sections pour vérifier le flambement local
Les efforts internes issus du calcul avec Flambement par flexion-torsion (7 degrés de liberté) sont considérés grâce à la vérification des contraintes équivalentes (actuellement non encore disponible pour la norme de calcul ADM 2020).
Vérification de sections de classe 4 avec des propriétés de section efficaces selon l'EN 1999-1-1 (les licences pour RSECTION et « Sections efficaces » sont requises pour les sections RSECTION)
Vérification du flambement par cisaillement selon l'EN 1993-1-5 avec considération des raidisseurs transversaux
Analyses de stabilité pour le flambement par flexion, le déversement et le déversement sous compression
Calcul du déversement des composants de structure soumis à un moment de charge
Importation des longueurs efficaces à partir du calcul à l'aide du module complémentaire Stabilité de la structure
Entrée graphique et vérification des appuis nodaux et des longueurs de flambement définis pour l'analyse de stabilité
Option entre l'entrée Mcr définie par l'utilisateur, la méthode analytique de la norme et l'utilisation du solveur de valeur propre interne selon la norme
Considération des panneaux de cisaillement et de maintien en rotation lors de l'utilisation du solveur de valeurs propres
Affichage graphique du mode propre si le solveur de valeurs propres a été utilisé
Analyse de stabilité des composants structuraux avec la contrainte de compression et de flexion combinée, selon la norme de vérification
Calcul compréhensible de tous les facteurs nécessaires tels que les facteurs d'interaction
Considération alternative de tous les effets pour les analyses de stabilité lors de la détermination des efforts internes dans RFEM/RSTAB (analyse du second ordre, imperfections, réduction de rigidité, éventuellement en combinaison avec le module complémentaire Flambement par flexion-torsion (7 DDL))
Considération automatique des masses du poids propre
Importation directe des masses des cas de charge ou combinaisons de charge
Définition facultative de masses supplémentaires (masses nodales, linéaires, surfaciques et d'inertie) directement dans les cas de charge
Non-considération facultative des masses (par exemple, masse des fondations)
Combinaison de masses dans différents cas de charge et combinaisons de charge
Coefficients de combinaison prédéfinis pour différentes normes (EC 8, SIA 261, ASCE 7, ...)
Importation facultative des états initiaux (par exemple, pour considérer la précontrainte et l'imperfection)
Modification de la structure
Considération des appuis ou barres/surfaces/solides défaillants
Définition de plusieurs analyses modales (par exemple pour analyser différentes masses ou modifications de rigidité)
Sélection du type de matrice de masse (matrice diagonale, matrice constante, matrice unitaire), y compris la définition par l'utilisateur des degrés de liberté de translation et de rotation
Méthodes pour la détermination du nombre de modes propres (défini par l'utilisateur, automatique - pour atteindre les facteurs de masse modale effectifs, automatique - pour atteindre la fréquence propre maximale - disponible uniquement dans RSTAB)
Détermination des modes propres et des masses aux nœuds et points de maillage EF
Sortie de la valeur propre, de la fréquence angulaire, de la fréquence propre et de la période propre
Sortie des masses modales, des masses modales effectives, des facteurs de masse modale et des facteurs de participation
Sortie tabulaire et graphique des masses en points de maillage
Affichage et animation des modes propres
Différentes options d'échelle pour les modes propres
Documentation des résultats numériques et graphiques dans le rapport d'impression
Dans les paramètres de l'analyse modale, vous devez entrer toutes les informations nécessaires pour déterminer les fréquences propres. Cela inclut, par exemple, les approches de masse et les solveurs de valeurs propres.
Le module complémentaire chargé de l'analyse modale détermine les valeurs propres les plus basses de la structure. Soit vous ajustez vous-même le nombre de valeurs propres, soit il est déterminé automatiquement. Vous devez ainsi obtenir des facteur de masse modale effective ou des fréquences propres maximales. Les masses sont importées directement à partir des cas de charge ou des combinaisons de charge. Vous avez la possibilité de considérer la masse totale, les composants de charge dans la direction Z globale ou uniquement les composants de charge dans la direction de la gravité.
Vous pouvez définir manuellement des masses supplémentaires au niveau des nœuds, des lignes, des barres ou des surfaces. Vous pouvez également influencer la matrice de rigidité en important les efforts normaux ou les modifications de rigidité d'un cas de charge ou d'une combinaison de charges.
Dès que le logiciel a terminé le calcul, les valeurs propres, les fréquences propres et les périodes propres sont affichées. Ces fenêtres de résultats sont intégrées dans le logiciel de base de RFEM/RSTAB. Vous trouverez tous les modes propres de la structure sous forme de tableau et vous pourrez également les afficher graphiquement et les animer.
Tous les tableaux des résultats et graphiques sont intégrés au rapport d'impression de RFEM/RSTAB. Vous pouvez ainsi garantir une documentation clairement structurée. Vous pouvez également exporter les tableaux vers MS Excel.
Le logiciel de calcul de structure Dlubal vous facilite beaucoup la tâche. Les paramètres d'entrée pertinents pour les normes sélectionnées sont suggérés par le logiciel conformément aux règles. Il est également possible d'entrer manuellement les spectres de réponse.
Les cas de charge de type Analyse du spectre de réponse définissent la direction dans laquelle agissent les spectres de réponse et les valeurs propres de la structure pertinentes pour l'analyse. Dans les paramètres de l'analyse spectrale, il est possible de définir précisément des détails pour les règles de combinaison, voire d'amortissement, ainsi que l'accélération à période nulle (ZPA).
Le saviez-vous ? Les charges statiques équivalentes sont générées séparément pour chaque mode propre et direction d'excitation pertinente. Ces charges sont enregistrées dans un cas de charge de type Analyse du spectre de réponse et RFEM/RSTAB effectue une analyse statique linéaire.
Les cas de charge de type analyse spectrale de réponse contiennent les charges équivalentes générées Tout d'abord, les contributions modales (règle SRSS ou CQC) doivent être superposées. Des résultats avec signes basés sur le mode propre dominant sont possibles dans ce cas.
Les composants directionnels des actions sismiques sont ensuite combinés soit avec la règle SRSS soit avec la règle 100%/30%.
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) 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.
Détermination des contraintes à l'aide d'un modèle de matériau élastique-plastique
Calcul de structures à disques de maçonnerie pour la compression et le cisaillement sur le modèle de bâtiment ou sur un modèle unique
Détermination automatique de la rigidité de l'articulation dalle-voile
Vaste base de données de matériaux pour presque toutes les combinaisons de pierre et de mortier disponibles sur le marché autrichien (la gamme de produits est continuellement élargie, y compris pour d'autres pays)
Détermination automatique des valeurs de matériau selon l'Eurocode 6 (ÖN EN 1996-X)