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).
- Méthode d'itération ICG (Incomplete Conjugate Gradient (RFEM))
- 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.
- Calcul de modèles composés d'éléments de barre, de plaque et de solide
- Analyse de stabilité non-linéaire
- Considération facultative des efforts axiaux de précontrainte initiale
- Quatre solveurs d'équations pour le calcul efficace de divers modèles structuraux
- Considération facultative des modifications de rigidité dans RFEM/RSTAB
- Détermination d'un mode de stabilité supérieur au facteur d'incrément de charges défini par l'utilisateur (méthode Shift)
- Détermination optionale des modes propres des modèles instables (pour identifier la cause de l'instabilité)
- Visualisation du mode de stabilité
- Base pour la détermination des imperfections
- 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.
- Analyse générale des contraintes
- Importation automatique des efforts internes depuis RFEM/RSTAB
- Sortie graphique et numérique des contraintes, des déformations, des jeux d'armatures et des rapports de calcul entièrement intégrés dans RFEM/RSTAB
- Spécification de la contrainte limite définie par l'utilisateur
- Résumé des composants structuraux similaires pour la vérification
- Nombreuses options de personnalisation pour la sortie graphique
- Tableaux de résultats explicites pour un aperçu rapide suite à la vérification
- Traçabilité simple des résultats grâce à la documentation complète de la méthode de calcul utilisée comprenant toutes les formules
- Productivité optimale grâce à la quantité minimale de données d'entrée requises
- Flexibilité grâce aux options de paramétrage détaillées pour les principes de base et le champ d'action du calcul
- Affichage des zones grises pour les plages de valeurs non indispensables (voir Fonctionnalités de produit)
- Optimisation de la section
- Option de transfert des sections optimisées vers RFEM/RSTAB
- Vérification de toute sections à parois minces de RSECTION
- Représentation du diagramme des contraintes sur une section
- Détermination des contraintes normales, équivalentes et de cisaillement
- Sortie des composants de contrainte pour les types d'effort interne de barres individuels
- Représentation détaillée des contraintes dans tous les points de contrainte
- Détermination du Δσ maximal pour chaque point de contrainte (par exemple pour la vérification de la fatigue)
- Cartographie des résultats de contraintes et des ratios de vérification pour un aperçu rapide des zones critiques ou surdimensionnées
- Sortie des listes de pièces
- 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
- Évaluation des contraintes pour les soudures sur les lignes de connexion entre les surfaces, (voir la Fonctionnalité de produit)
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 (pour les sections RSECTION, licences de RSECTION et Sections efficaces requises)
- 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 degrés de liberté))
- Technologie de l'intelligence artificielle (IA) : Optimisation du nuage de particules (PSO)
- Optimisation de la structure selon le poids minimal ou la déformation
- Utilisation d'un nombre quelconque de paramètres d'optimisation
- Spécification des plages variables
- Optimisation des sections et des matériaux
- Types de définition de paramètre
- Optimisation | Redimensionnement ou optimisation | Descendant
- Application de modèles paramétriques et de blocs
- Paramétrisation des blocs basée sur le code avec JavaScript
- Optimisation en considérant les résultats de calcul
- Affichage tabulaire des meilleures mutations du modèle
- Affichage en temps réel des mutations du modèle lors du processus d'optimisation
- Estimation du coût du modèle sur la base de la spécification des prix unitaires
- Détermination de l'impact climatique potentiel GWP lors de la réalisation du modèle par estimation de l'équivalent CO2
- Indication des unités de poids, de volume et de surface (prix et CO2e)
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
- Tableaux de résultats avec option de filtre
Par rapport au module additionnel RF-/STEEL Warping Torsion (RFEM 5 / RSTAB 8), les nouvelles fonctionnalités suivantes ont été ajoutées au module complémentaire Flambement par flexion-torsion (7 DDL) pour RFEM 6 / RSTAB 9 :
- Intégration complète dans l'environnement de RFEM 6 et RSTAB 9
- Le 7e degré de liberté est directement considéré dans le calcul des barres dans RFEM/RSTAB sur l'ensemble du système
- Plus besoin de définir des conditions d'appui ou des rigidités de ressort pour le calcul sur le système équivalent simplifié
- Combinaison possible avec d'autres modules complémentaires, par exemple pour le calcul des charges critiques pour le flambement par torsion et le déversement avec analyse de stabilité
- Aucune restriction concernant les sections en acier à parois minces (il est également possible de calculer les moments de renversement idéaux pour les poutres avec des sections massives en bois, par exemple)