Le module complémentaire Assemblages acier permet d'effectuer des coupes précises des plaques et des composants à l'aide du composant « Solide auxiliaire ». Dans ce composant, vous pouvez utiliser des formes de caisson, de cylindre ou d'une section quelconque comme objet repère.
Vous pouvez importer des fichiers STEP dans RFEM 6. Les données sont directement converties en données d'origine du modèle RFEM.
Le format STEP représente une interface standard générée par ISO (ISO 10303). Dans la description de la géométrie, toutes les formes pertinentes pour RFEM (modèles de ligne, de surface et de solide simple) peuvent être intégrées à l'aide des modèles de données de CAO.
Remarque : Ce format ne doit pas être confondu avec les interfaces DSTV, qui utilisent également l'extension de fichier *.stp.
Pour le maillage des solides, vous avez la possibilité d'appliquer un maillage EF en couches. Cette option permet de diviser avec précision un solide à l'aide d'éléments finis entre deux surfaces parallèles.
Les éléments courbés se trouvent uniquement dans RFEM. Ici, vous pouvez facilement intersecter des surfaces et des solides courbes.
En effectuant cela, le programme génère pour vous de nouvelles surfaces manipulables avec le type de surface « Coupé ». Grâce à cette technologie, vous pouvez créer des géométries très complexes, telles que des intersections de tuyaux ou des ouvertures courbes, d'un simple clic.
L'intersection des solides est effectuée de manière adaptative à l'aide des nouveaux types de volume « Trou » et « Intersection », selon la théorie des ensembles. Cette méthode permet de créer de nouvelles géométries de solide complexes de la même manière que lors du processus de production en atelier (perçage, fraisage, tournage, etc.). Il vous est ainsi possible de créer des formes de fosse de construction complexes ou des formes de solide perforé. C'est aussi simple que cela !
Vous savez probablement déjà que les libérations nodales, linéiques et surfaciques sont utilisées pour définir les conditions de transfert entre les objets. Par exemple, vous pouvez libérer des barres, des surfaces et des solides d'une ligne. De plus, il est également possible que les libérations aient des propriétés non linéaires, telles que 'Fixé si n positif', 'Fixe si n négatif', etc.
Une sortie graphique et tabulaire des résultats pour les déformations, les contraintes et les déformations vous aide à déterminer les solides de sol. Pour ce faire, des critères de filtre spéciaux vous permettent de sélectionner des résultats spécifiques.
Le programme ne vous laisse pas seul avec les résultats. Si vous souhaitez évaluer graphiquement les résultats dans les solides de sol, des objets repères sont disponibles. Définissez les plans de coupe, par exemple. Vous pouvez ainsi afficher les résultats correspondants à n'importe quel niveau du solide de sol.
Vous pouvez même faire plus que cela ! L'utilisation de coupes de résultats et de boîtes de coupe facilite l'analyse graphique du solide de sol.
Entrez et modélisez un solide de sol directement dans RFEM. Vous pouvez combiner les modèles de matériaux de sol avec tous les modules complémentaires courants de RFEM.
Cela vous permet d'analyser facilement l'ensemble des modèles avec une représentation complète de l'interaction sol-structure.
Tous les paramètres nécessaires au calcul sont déterminés automatiquement à partir des données de matériau que vous avez entrées. Le programme génère ensuite les courbes contrainte-déformation pour chaque élément EF.
Les solides de sol que vous souhaitez analyser sont regroupés en massifs de sol.
Utilisez les profils de sol comme base pour une définition du massif de sol respectif. Le programme permet ainsi une génération conviviale du massif, y compris la détermination automatique des interfaces de couche à partir des données de profils, ainsi que le niveau de l'eau souterraine et les appuis surfaciques aux limites.
Les massifs de sols vous offrent la possibilité de spécifier une taille de maillage EF cible indépendamment du paramètre global pour le reste de la structure. Vous pouvez ainsi considérer les différentes exigences du bâtiment et du sol dans l'ensemble du modèle.
Vous souhaitez modéliser et analyser le comportement d'un solide de sol ? Pour cela, des modèles de matériaux adaptés ont été implémentés dans RFEM. Vous pouvez utiliser le modèle de Mohr-Coulomb modifié avec un modèle linéaire-élastique idéal-plastique ou un modèle élastique non-linéaire avec une relation contrainte-déformation œdométrique. Le critère limite, qui décrit le passage du domaine élastique à celui de l'écoulement plastique, est défini selon Mohr-Coulomb.
Cette fonctionnalité contribue également à un affichage clair de vos résultats. Les plans de coupe sont des plans sécants que vous pouvez placer librement dans le modèle. Ainsi, la zone devant ou derrière le plan est masquée dans l'affichage. Vous pouvez ainsi afficher clairement et simplement les résultats à une intersection ou dans un solide, par exemple.
Pour les solides, en plus du « Raffinement de maillage » et de la « Direction spécifique », l'option « Grille pour les résultats » peut être activée, dans laquelle les points de grille peuvent être organisés dans l'espace volumique. Le centre de gravité peut notamment être défini comme origine. Il est également possible d'activer la visibilité de la grille pour les résultats numériques dans le 'Navigateur - Afficher' sous Objets de base.
Connaissez-vous déjà le modèle de matériau de Tsai-Wu ? Il combine des propriétés plastiques et orthotropes, ce qui permet la modélisation spéciale de matériaux présentant des caractéristiques anisotropes, tels que le plastique renforcé de fibres ou le bois.
Lorsque le matériau devient plastique, les contraintes restent constantes. Une redistribution est réalisée selon les rigidités disponibles dans les directions individuelles. La zone élastique correspond au modèle Orthotrope | Modèle de matériau Linéaire élastique (solides). Pour la zone plastique, le fluage selon Tsai-Wu est appliqué :
Toutes les forces sont définies positivement. Vous pouvez imaginer le critère de contrainte sous la forme d'une surface elliptique dans la zone de contraintes à six dimensions. Si l'une des trois composantes de contrainte est appliquée comme une valeur constante, la surface peut être projetée sur un espace de contraintes tridimensionnel.
Si la valeur de fy(σ), selon l'équation de Tsai-Wu, condition de contrainte plane, est inférieure à 1, les contraintes se trouvent dans la zone élastique. Le domaine plastique est atteint dès que fy (σ) = 1. Les valeurs supérieures à 1 ne sont pas admises. Le modèle est idéal plastique, c'est-à-dire qu'il n'y a pas de raidissement.
Le saviez-vous ? Contrairement à d'autres modèles de matériau, le diagramme contrainte-déformation de ce modèle de matériau n'est pas antimétrique par rapport à l'origine. Ce modèle de matériau permet de simuler le comportement d'un béton fibré, par exemple. Pour plus d'informations sur la modélisation du béton fibré, consultez l'article technique Propriétés de matériau du béton fibré.
Dans ce modèle de matériau, la rigidité isotrope est réduite à l'aide d'un paramètre d'endommagement scalaire. Ce paramètre d'endommagement est déterminé à partir de la courbe de contrainte définie dans le diagramme. La direction des contraintes principales n'est pas prise en compte. L'endommagement se produit plutôt dans la direction de la déformation équivalente, qui couvre également la troisième direction perpendiculaire au plan. L'aire de traction et de compression du tenseur des contraintes est traitée séparément. Des paramètres d'endommagement différents s'appliquent dans ce cas.
La « Taille de référence de l'élément » contrôle la manière dont la déformation dans la zone de la fissure est adaptée à la longueur de l'élément. Avec la valeur par défaut zéro, aucune mise à l'échelle n'est effectuée. Le comportement du béton fibré est ainsi modélisé de manière réaliste.
Le but de cette fonctionnalité est de rendre votre vérification plus efficace. Outre les ensembles de barres, vous avez également la possibilité de combiner des lignes, des surfaces et des solides sous forme d'ensembles. Par exemple, vous pouvez les considérer comme des éléments uniformes dans le calcul.
RFEM entre dans une nouvelle phase avec RFEM 6 ! La nouvelle génération du logiciel de calcul de structures aux éléments finis permet également le calcul de structures composées de barres, de surfaces et de solides. Beaucoup de fonctionnalités éprouvées restent disponibles, mais nous les avons améliorées et ajouté de nouvelles fonctionnalités pour faciliter votre travail avec RFEM.
Ce qui distingue particulièrement RFEM 6 est son concept de calcul moderne avec des modules intégrés directement dans le logiciel. Vous souhaitez en savoir davantage ?
En résolvant le problème d'écoulement numérique, vous pouvez obtenir les résultats suivants sur et autour du modèle :
Pression sur la surface de l'objet
Distribution des coefficients Cp sur les surfaces de l'objet
Champ de pression autour de la géométrie de l'objet
Champ de vitesse relatif à la géométrie de l'objet
Champ de turbulence k-ω autour de la géométrie de l'objet
Champ de turbulence k-ε relatif à la géométrie de l'objet
Vecteur de vitesse par rapport à la géométrie de l'objet
Rationalisation autour de la géométrie de l'objet
Forces sur les éléments en forme de barre générés au début à partir d'éléments de barre
Diagramme de convergence
Direction et taille de la résistance des objets définis face à l'écoulement de l'air
Malgré cette quantité d'informations, RWIND 2 reste clair, comme c'est le cas pour les logiciels Dlubal. Vous pouvez spécifier des zones librement définissables pour l'évaluation graphique. Les résultats du flux affichés de manière volumineuse sur la géométrie de la structure sont souvent source de confusion - vous connaissez certainement le problème. C'est pourquoi RWIND Basic fournit des plans de coupe librement mobiles pour l'affichage individuel des « résultats de solide » dans un plan. Pour le résultat de la ligne de flux rationalisé en 3D, vous avez la possibilité de sélectionner entre un affichage statique et animé sous forme de segments de ligne mobiles ou de particules. Cette option vous aide à représenter le flux de vent comme un effet dynamique.
Vous pouvez exporter tous les résultats sous forme d'image ou de vidéo, une option particulièrement utile pour les résultats animés.
Lorsque vous lancez l'analyse dans l'application RFEM ou RSTAB, vous déclenchez un processus par lots. Toutes les définitions de barre, de surface et de solide du modèle sont tournées avec tous les coefficients appropriés dans la soufflerie numérique de RWIND Basic. De plus, il lance l'analyse CFD et renvoie les pressions surfaciques résultantes pour un pas de temps sélectionné sous forme de charges nodales de maillage EF ou de charges de barre dans les cas de charge correspondants de RFEM ou RSTAB.
Ces cas de charge contenant des charges RWIND Basic peuvent ensuite être calculés. De plus, vous pouvez les combiner avec d'autres charges dans des combinaisons de charges et de résultats.
Utilisez les spécifications des types d'élément pour les barres, les surfaces, les solides, etc., pour faciliter votre entrée (par exemple, les non-linéarités de barre, les rigidités de barre, les appuis de calcul, etc.).
Facilitez-vous le travail. Le contact entre les surfaces est utilisé pour décrire une propriété de contact entre deux surfaces ou plus, éloignées les unes des autres. Il n'est plus nécessaire de créer un solide de contact entre les surfaces.
Vous avez maintenant de nouvelles options pour votre vérification : Avec l'implémentation des ensembles de lignes, de surfaces et de solides, de nouvelles options de charge ont été ajoutées pour charger ces ensembles. Essayez dès maintenant !
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
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.
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.
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
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
L'entrée des couches de sol pour les échantillons de sol est effectuée dans une boîte de dialogue bien structurée. Un affichage graphique approprié permet une vérification plus facile et aisée des entrées.
Une base de données extensible facilite la sélection des propriétés des matériaux du sol. Le modèle de Mohr-Coulomb ainsi qu'un modèle non linéaire avec des contraintes et déformations dépendantes de la rigidité sont disponibles pour une modélisation réaliste du comportement des matériaux du sol.
Vous avez la possibilité de définir autant de couches de sol que vous le souhaitez. Le sol est généré à partir de la totalité des échantillons entrés à l'aide de solides 3D. Leur affectation à la structure se fait par les coordonnées.
Le corps de sol est calculé selon la méthode itérative non linéaire. Les contraintes et tassements calculés sont affichés graphiquement et dans des tableaux.
Le saviez-vous ? Lors du déchargement d'un composant avec un modèle de matériau plastique, contrairement au modèle de matériau Isotrope | Élastique non linéaire, une déformation persiste même après déchargement total.
Vous pouvez sélectionner trois types de définition différents :
Basique (définition d'une contrainte équivalente à laquelle le matériau plastifie)
Bilinéaire (définition d'une contrainte équivalente et d'un module d'écrouissage)
Diagramme contrainte-déformation : Définition des diagrammes contrainte-déformation polygonaux