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.
Le module complémentaire Analyse modale vous permet d'augmenter automatiquement les valeurs propres recherchées jusqu'à ce qu'un facteur de masse modale effective défini soit atteint. Toutes les directions en translation activées comme masses pour l'analyse modale sont prises en compte.
Les 90 % de la masse modale effective requis pour l'analyse du spectre de réponse peuvent ainsi être facilement calculés.
Les déformations de fin d'analyse peuvent être affichées pour chaque cas de charge.
Ces résultats sont également documentés pour vous dans le rapport d'impression de RFEM et RSTAB. Vous pouvez sélectionner le contenu du rapport et l'étendue souhaitée des données pour les différentes vérifications.
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.
Vous disposez de plusieurs options pour définir les masses pour l'analyse modale. Alors que les masses propres sont automatiquement prises en compte, les charges et les masses peuvent être prises en compte directement dans le cas de charge avec l'analyse modale. Avez-vous besoin de plus d'options ? Indiquez si les charges totales doivent être considérées comme des masses et des composantes de charge dans la direction globale Z ou si ce sont uniquement les composantes de charge dans la direction de la gravité qui doivent être pris en compte.
Le logiciel vous offre une option supplémentaire ou alternative pour le transfert de masse : la définition manuelle des combinaisons de charges à partir desquelles les masses sont prises en compte dans l'analyse modale. Avez-vous sélectionné une norme de calcul ? Vous pouvez ensuite créer une situation de projet avec le type de combinaison sismique/de masse. Le logiciel calcule alors automatiquement une situation de masse pour l'analyse modale selon la norme de calcul souhaitée. Autrement dit : Le logiciel crée une combinaison de charges basée sur les coefficients de combinaison prédéfinis pour la norme sélectionnée. Il contient les masses qui sont finalement utilisées pour l'analyse modale.
Pour l'analyse du spectre de réponse des modèles de bâtiments, vous pouvez afficher les coefficients de sensibilité pour les directions horizontales par étage.
Ces chiffres clés permettent d'interpréter la sensibilité aux effets de stabilité.
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.
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
Utilisez le module complémentaire Analyse en fonction du temps (TDA) pour considérer le comportement des matériaux de barres et de surfaces en fonction du temps. Les effets à long terme tels que le fluage, le retrait et le vieillissement peuvent influencer la distribution des efforts internes, selon la structure. Darauf bereiten Sie sich mit diesem Add-On optimal vor.
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.
En plus des charges statiques, faut-il prendre en compte d'autres charges que les masses ? Le programme vous permet d'effectuer des charges nodales, de barre, linéiques et surfaciques. Pour ce faire, vous devez d'abord sélectionner le type de charge Masse lors de la définition de la charge appropriée. Définissez une masse ou des composantes de la masse dans les directions X, Y et Z pour ces charges. Pour les masses nodales, vous avez également la possibilité de spécifier les moments d'inertie X, Y et Z afin de modéliser des points de masse plus complexes.
Avez-vous activé le module complémentaire Analyse en fonction du temps (TDA) ? Très bien, vous pouvez maintenant ajouter des données de temps aux cas de charge. Après avoir défini le début et la fin de la charge, l'influence du fluage à la fin de la charge est prise en compte. Le programme permet de cartographier les effets du fluage pour les armatures en béton armé.
Le calcul est effectué de manière non linéaire selon le modèle rhéologique (modèle de Kelvin et Maxwell).
Le calcul a-t-il été réussi ? Vous pouvez maintenant afficher les efforts internes déterminés dans des tableaux et des graphiques et les prendre en compte dans la vérification.
Les masses doivent souvent être négligées. Cela est particulièrement vrai si vous souhaitez utiliser la sortie de l'analyse modale pour l'analyse des séismes. Pour ce faire, 90 % de la masse modale efficace sont requis dans chaque direction pour le calcul. Vous pouvez donc négliger les masses de tous les appuis nodaux et linéiques fixes. Le programme désactive automatiquement les masses associées.
Vous pouvez également sélectionner manuellement les objets dont les masses doivent être négligées pour l'analyse modale. Nous avons montré ce dernier dans l'image pour une meilleure vue. Une sélection définie par l'utilisateur y est effectuée et les objets et les composants de masse associés sont sélectionnés pour la négligence des masses.
Vous pouvez déjà le voir sur la photo : Les imperfections peuvent également être prises en compte lors de la définition d'un cas de charge pour l'analyse modale. Les types d'imperfections que vous pouvez utiliser dans l'analyse modale sont les charges fictives issues d'un cas de charge, les défauts d'aplomb via un tableau, la déformation statique, le coefficient de longueur efficace, le mode dynamique et le groupe de cas d'imperfections.
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.
Par rapport au module additionnel RF-/DYNAM Pro - Natural Vibrations (RFEM 5 / RSTAB 8), les nouvelles fonctionnalités suivantes ont été ajoutées au module complémentaire Analyse modale pour RFEM 6 / RSTAB 9 :
Coefficients de combinaison prédéfinis pour différentes normes (EC 8, ASCE, etc.)
Non-considération facultative des masses (par exemple, masse des fondations)
Méthodes pour déterminer le nombre de modes propres (définie par l'utilisateur, automatique pour atteindre les facteurs de masses modales effectives, automatique pour atteindre la fréquence propre maximale)
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
Diverses options de mise à l'échelle pour les modes propres dans le navigateur de résultats
Lors de la définition des données d'entrée pour le cas de charge de l'analyse modale, vous pouvez considérer un cas de charge dont les rigidités représentent la position initiale pour l'analyse modale. Comment faire ? Comme le montre l'image, sélectionnez l'option « Considérer l'état initial ». Ouvrez maintenant la boîte de dialogue « Paramètres de l'état initial » et définissez le type Rigidité comme état initial. Dans ce cas de charge, à partir duquel l'état initial est considéré, vous pouvez maintenant considérer la rigidité du système lorsque les barres de traction échouent. Le but de tout cela : La rigidité de ce cas de charge est prise en compte dans l'analyse modale. Vous bénéficiez ainsi d'un système nettement plus flexible.
Dans le « cas de charge de précontrainte », le processus de recherche de forme vous fournit un modèle structurel avec les efforts actifs. Ce cas de charge affiche le déplacement de la position d'entrée initiale vers la géométrie déterminée par la forme dans les résultats de déformation. Dans les résultats basés sur les forces ou les contraintes (efforts internes de la barre et de la surface, contraintes volumiques, pressions de gaz, etc.), il clarifie l'état pour le maintien de la forme trouvée. Pour l'analyse de la géométrie de forme, le logiciel vous propose un tracé de contour plat avec sortie de la hauteur absolue et un tracé d'inclinaison pour visualiser la situation de la pente.
Il s'agit maintenant de poursuivre le calcul du modèle global. Pour ce faire, le programme transfère la géométrie trouvée, y compris les déformations par élément, à un état initial universellement applicable. Vous pouvez maintenant l'utiliser dans les cas de charge et les combinaisons de charge.
Le saviez-vous ? Vous pouvez facilement définir des modifications de structure dans les cas de charge de type Analyse modale. Vous pouvez ainsi ajuster individuellement les rigidités des matériaux, des sections, des barres, des surfaces, des articulations et des appuis, par exemple. Vous pouvez également modifier les rigidités dans certains modules complémentaires de vérification. Une fois les objets sélectionnés, leurs propriétés de rigidité sont adaptées au type d'objet. Vous pouvez ainsi les définir dans des onglets séparés.
Souhaitez-vous analyser l'échec d'un objet (un poteau, par exemple) dans l'analyse modale ? Cette opération est également possible sans problème. Il vous suffit de passer à la fenêtre « Modification de structure » et de désactiver les objets correspondants.
Une fois que vous avez activé le module complémentaire Recherche de forme dans les données de base, un effet de recherche de forme est assigné aux cas de charge de catégorie « Précontrainte » en association avec les charges de recherche de forme provenant de la barre, de la surface et du solide. Il s'agit d'un cas de charge de précontrainte. Cela se transforme en une analyse de recherche de forme pour l'ensemble du modèle avec tous les éléments de barre, de surface et de volume qui y sont définis. La mise en forme des barres et éléments de membrane pertinents au milieu du modèle global est obtenue à l'aide de charges de recherche de forme spéciales et de définitions de charges régulières. Ces charges de recherche de forme décrivent l'état de déformation ou de force attendu après la recherche de forme dans les éléments. Les charges régulières décrivent la charge externe sur l'ensemble du système.
Par rapport au module additionnel RF-FORM-FINDING (RFEM 5), les nouvelles fonctionnalités suivantes ont été ajoutées au module complémentaire Recherche de forme pour RFEM 6 :
Spécification de toutes les conditions aux limites de recherche de forme dans un cas de charge
Enregistrement des résultats de la recherche de forme comme état initial pour une analyse ultérieure du modèle
Assignation automatique de l'état initial de recherche de forme via des assistants de combinaison à toutes les situations de charge d'une situation de projet
Conditions aux limites de la géométrie de recherche de forme supplémentaires pour les barres (longueur sans contrainte, flèche verticale maximale, flèche verticale au point inférieur)
Conditions aux limites de charge supplémentaires pour les barres (force maximale dans la barre, force minimale dans la barre, composante horizontale en traction, traction à l'extrémité i, traction à l'extrémité j, traction minimale à l'extrémité i, traction minimale à l'extrémité j).
Type de matériau « Textile » et « Feuille » dans la bibliothèque de matériaux
Recherches de formes parallèles dans un modèle
Simulation d'états de recherche de forme séquentiels avec le module complémentaire Analyse des phases de construction (CSA)
Le type de charge Formation de poches vous permet de simuler les actions de pluie sur les surfaces à courbure multiple en considérant les déplacements selon l'analyse des grandes déformations.
Ce processus numérique de pluie analyse la géométrie de surface assignée et détermine quelle partie de la pluie s'écoule et quelle partie de la pluie s'accumule pour former des flaques (poches d'eau) sur la surface. La taille de la poche d'eau se traduit par une charge verticale pour le calcul de structure.
Cette fonctionnalité peut par exemple être utilisée pour analyser des géométries de toiture à membrane, presque horizontales soumises à une charge de pluie.
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.
Avez-vous déjà découvert la sortie tabulaire et graphique des masses dans les points de maillage ? Il s'agit également d'un des résultats de l'analyse modale dans RFEM 6. Vous pouvez ainsi vérifier les masses importées, qui dépendent de divers paramètres de l'analyse modale. Celles-ci peuvent être affichées dans les résultats dans l'onglet Masses dans les points de maillage. Le tableau donne un aperçu des résultats suivants : Masse - direction de translation (mX, mY, mZ), masse - direction de rotation (mφX, mφY, mφZ) et somme des masses. Est-il préférable que vous disposiez d'une évaluation graphique le plus rapidement possible ? Vous pouvez également afficher graphiquement les masses dans les points de maillage.
Savez-vous exactement comment la recherche de forme est effectuée ? Tout d'abord, le processus de recherche de forme des cas de charge avec la catégorie de cas de charge « Précontrainte » déplace la géométrie de maillage initiale vers une position d'équilibre optimale au moyen de boucles de calcul itératives. Pour effectuer cette opération, le logiciel utilise la méthode URS (Updated Reference Strategy) du Professeur Bletzinger et du Professeur Ramm. Cette solution technologique se définit par l'équilibre de formes correspondant presque entièrement aux conditions limites de recherche de forme initialement déterminées suite au calcul (affaissement, force, précontrainte).
Outre la description pure associée à la formation de flèches ou d'efforts souhaités sur les éléments à former, la méthode URS repose aussi entièrement sur la considération d'efforts réguliers. Cette opération permet globalement de décrire le poids propre ou la pression pneumatique par des charges d'éléments correspondants.
Toutes ces options offrent la possibilité au noyau de calcul d'évaluer des formes anticlastiques ou synclastiques présentant un état d'équilibre des forces pour des géométries planes ou symétriques en rotation. Afin de pouvoir intégrer séparément ou conjointement ces deux types dans un seul environnement de manière réaliste, le calcul vous offre deux possibilités pour décrire les vecteurs d'effort de recherche de forme :
La méthode en tension - description des vecteurs d'effort de recherche de forme dans l'espace pour les géométries planes
La méthode de projection - description des vecteurs d'effort de recherche de forme basée sur un plan de projection avec ancrage de la position horizontale pour les géométries coniques
Dans le module complémentaire Vérification du béton, vous pouvez effectuer des analyses sismiques pour les barres en béton armé selon l'EC 8. Celui-ci inclut les fonctionnalités suivantes :
Configurations pour l'analyse sismique
Différenciation entre les classes de ductilité DCL, DCM, DCH
Possibilité de transférer le coefficient de comportement de l'analyse dynamique
Vérification de la valeur limite du coefficient de comportement
Vérifications de la capacité des « Poteau fort - poutre faible »
Règles pour la vérification de la ductilité en courbure
Votre objectif est-il de déterminer le nombre de modes propres ? Le programme vous propose deux méthodes pour cela. D'une part, vous pouvez définir manuellement le nombre de plus petites formes de mode à calculer. Dans ce cas, le nombre de modes propres disponibles dépend des degrés de liberté (c'est-à-dire le nombre de points de masse libres multiplié par le nombre de directions dans lesquelles les masses agissent). Cependant, cette valeur est limitée à 9999. D'autre part, vous pouvez définir la fréquence propre maximale afin que le programme détermine automatiquement les formes propres jusqu'à ce que la fréquence propre définie soit atteinte.
Le calcul est-il terminé ? Les résultats de l'analyse modale sont ensuite disponibles graphiquement et sous forme de tableau. Affichez les tableaux de résultats pour le ou les cas de charge de l'analyse modale. Les valeurs propres, les fréquences angulaires, les fréquences propres et les périodes propres de la structure sont ainsi visibles d'un seul coup d'œil. Les masses modales effectives, les facteurs de masse modale et les facteurs de participation sont également clairement affichés.