4.14 Articulations de barre

Les articulations de barre limitent les efforts internes transférés d'une barre à l'autre. Les articulations ne sont assignées qu'aux extrémités de barre (qu'aux nœuds). Elles ne peuvent pas être assignées à d'autres positions, par exemple au milieu de la barre.

Il existe des types de barre avec articulations intégrées : Un treillis, par exemple, ne transfère pas de moments. Un câble ne transfère ni moments ni efforts tranchants. Lorsque vous insérez les données, veuillez noter que l'attribution des articulations pour ces types de barre est bloquée.

Une articulation de barre peut être rapportée à l'un des systèmes d'axe suivants :

• Système d'axe local de barre x,y,z
• Système de coordonnées global X,Y,Z (option pour l'articulation de ciseaux)
• Système d'axe personnalisé X',Y',Z'

Utilisez le navigateur Afficher (voir la Figure 4.169) ou le menu contextuel de barre figurant à gauche pour afficher les axes locaux de la barre.

Retrouvez les informations détaillées de l'orientation des axes locaux de la barre dans le système de coordonnées global XYZ dans le chapitre 4.17.

Les articulations sont généralement rapportées au système d'axe local x,y,z. Les articulations de ciseaux (voir la Figure 4.144) peuvent être rapportées seulement au système de coordonnées global ou personnalisé.

La définition d'une libération axiale ou de cisaillement se fait par une coche de la case appropriée dans la boîte de dialogue ou dans le tableau. La coche signifie que l'effort normal ou tranchant ne peut pas être transféré à la fin de la barre avec une libération définie. Veuillez consulter la boîte de dialogue Libération de barre. Une valeur nulle est affichée pour la constante du ressort de translation dans la zone de texte à droite de la coche.

Vous pouvez toujours modifier la constante de ressort pour représenter par exemple une connexion semi rigide. Dans le tableau, insérez la constante directement dans la colonne du tableau. Les rigidités de ressort sont considérées comme des valeurs de calcul.

Définissez les articulations pour les moments de torsion et les moments fléchissant comme les articulations pour les forces. Même ici, la coche signifie que la torsion est libre et que l'effort interne ne sera pas transféré.

Les assemblages élastiques peuvent être modélisés à l'aide des constantes de ressort que vous pouvez insérer directement. Faites attention à ne pas utiliser les valeurs de rigidité extrêmes, sinon des problèmes numériques peuvent apparaître lors du calcul. Au lieu de constantes très grandes ou très petites, appliquez plutôt des assemblages rigides (aucune coche) ou des libérations (coche).

L'option de définition des propriétés non-linéaires de l'articulation est décrite en fin de chapitre.

Pour assigner des libérations dans la fenêtre graphique, sélectionnez

• Insérer → Données de modèle → Articulation de barre → Assigner graphiquement aux barres

ou

• Modifier → Données de modèle → Articulations de barre → Assigner graphiquement aux barres.

Commencez par sélectionner un type d'articulation dans la liste ou en créer un nouveau. Puis, cliquez sur [OK] et les barres seront divisées graphiquement aux tiers à l'aide des points de division.

Vous pouvez ensuite cliquer sur les extrémités de barre auxquelles vous voulez appliquer l'articulation sélectionnée. Pour attribuer la libération aux deux extrémités de la barre, cliquez sur son numéro dans sa zone centrale.

Avec les articulations de ciseaux, vous pouvez modéliser des poutres qui se croisent. Par exemple : Vous avez quatre barres reliées par un nœud. Chacune de ces deux paires de barres transfère des moments dans sa « direction continue », mais ne transfère pas de moment dans l'autre paire. Seuls les efforts normaux et tranchants sont transférés dans le nœud.

Dans ce cas, la libération doit être attribuée, soit aux barres 1 et 2 soit aux barres 3 et 4. L'autre paire de barre sera modélisée comme encastrée sans libération.

Les propriétés non-linéaires peuvent être attribuées aux libérations de barre. Vous pouvez ainsi gérer le transfert des efforts internes en détail. La liste de non-linéarités vous offre les options suivantes :

Dans le tableau, les types d'articulation avec des propriétés non-linéaires sont marqués en bleu.

Avec ces deux options, vous pouvez définir l'activité de l'articulation en fonction de la direction de chaque effort interne. Une libération d'effort normal définie par exemple avec la non-linéarité Fixé si N est positif rend possible la transmission de l'effort de traction (positif) à la fin de barre, mais pas la force de compression (négative). Dans le cas d'efforts normaux négatifs, la libération sera efficace.

Les efforts internes sont rapportés au système d'axes local xyz de la barre.

Les entrées restantes de la liste de Non-linéarités vous offrent les options de modélisation détaillées pour les propriétés de libération. Pour accéder aux options, utilisez les boutons [Modifier] à droite de la liste ou le bouton dans le tableau (voir la Figure 4.142).

L'activité de la libération peut être définie séparément pour la zone positive et négative. Au-delà de l'inefficacité ou d'une rupture complète, vous pouvez déterminer une perte d'efficacité partielle lorsqu'une certaine déviation ou rotation est atteinte. Autrement, la Rupture (aucun effort interne ne sera plus transféré après avoir dépassé une certaine valeur) et le Fluage (les efforts internes ne seront transférés que pour les valeurs inférieures à une certaine limite dans le cas de larges déformations) sont possibles si combinésavec un Glissement.

Les valeurs limites peuvent être définies dans les zones de texte ci-dessous. Dans la section Diagramme d'activité, les propriétés de libération sont affichées dans un graphique dynamique.

L'activité de la libération peut être définie séparément pour la zone positive et négative. D'abord, insérez le Nombre d'étapes (c'est-à-dire les points de définition) du diagramme. Puis, vous pouvez insérer les valeurs d'abscisse des efforts internes avec les déplacements ou rotations attribués dans la liste à droite.

Vous avez plusieurs options pour la détermination du Diagramme après la dernière étape : La Rupture lorsque la libération devient inefficace (aucun effort n'est plus transmis), le Fluage pour un transfert limité à l'effort interne maximal possible, Continu comme dans le dernier pas ou Arrêté pour une restriction à un déplacement ou une rotation maximale disponible, suivi par une activité encastrée ou rigide de la libération.

Dans la section Diagramme, les propriétés de libération sont affichées dans un graphique dynamique.

Avec ces quatre options, les efforts transférés par l'articulation sont liées aux efforts de compression agissant dans une direction différente. Selon le paramètre sélectionné, la friction dépend uniquement d'un effort normal ou de l'effort total résultant de deux efforts agissant simultanément. Par exemple, la force de friction pour la direction z ne peut être calculée qu'à partir du composant y, ou du composant x, de ces deux composants ou même à partir de l'addition des deux forces.

Le bouton # libraryimage1 # ouvre une boîte de dialogue dans laquelle vous pouvez définir la constante de ressort C et le coefficient de frottement μ.

Les propriétés plastiques de l'articulation peuvent être définies dans une boîte de dialogue séparée.

Ce type de non-linéarité permet de simuler mécaniquement un assemblage inséré avec un tronçon de tuyau interne entre deux barres. En fonction de l'état de compression au niveau de la barre, le moment fléchissant est transféré par le modèle externe via le tuyau extérieur comprimé puis par le tronçon intérieur du tuyau après ajustement de la forme. Utilisez le bouton # libraryimage1 # pour ouvrir une boîte de dialogue dans laquelle vous pouvez définir les paramètres du tuyau interne et du tuyau externe.

Pour obtenir plus d'informations sur les non-linéarités et les échafaudages, veuillez consulter les articles techniques suivants :
https://www.dlubal.com/fr/support-et-formation/support/base-de-connaissance/000973 https://www.dlubal.com/fr/support-et-formation/support/base-de-connaissance/001116

Un système plan est utilisé. La libération doit être définie de la manière suivante :

Le type de libération peut ensuite être attribué aux barres.