Articulations linéiques

Si les surfaces se touchent le long d’une ligne, elles sont reliées de manière rigide à cet endroit. Une articulation linéique permet de contrôler certains degrés de liberté pour limiter la transmission des efforts internes.

L’articulation linéique doit être assignée à la fois à une ligne et à une surface. Vous pouvez déterminer graphiquement les numéros des lignes et des surfaces.

Général

L’onglet Général permet de gérer les paramètres élémentaires de l’articulation.

Conditions d’articulation

Les conditions d’articulation sont divisées en trois degrés de liberté « En translation » et un « En rotation ». Les premiers décrivent les déplacements en direction des axes locaux, le dernier décrit la rotation autour de l’axe longitudinal de la ligne.

Pour définir une articulation, cochez la case pour l’axe correspondant. La coche symbolise que le déplacement ou la rotation de la ligne dans ou autour de la direction correspondante est possible. La constante du ressort de translation ou de rotation est alors définie à zéro. Vous pouvez à tout moment ajuster la « constante du ressort » pour modéliser une articulation élastique.

Dans la colonne « Non-linéarité », vous pouvez contrôler précisément la transmission des efforts internes pour chaque composant. Selon le degré de liberté, les entrées adéquates pour les non-linéarités sont disponibles dans la liste.

Encastré, si l'effort interne est négatif ou positif

Cela vous permet de contrôler facilement si l’effet de l’articulation agit uniquement pour des forces ou moments positifs ou négatifs. Si l’effort interne agit dans la direction spécifiée de l'axe de la surface, il y a une connexion fixe et l’effort ou le moment est transmis.

Pour l’effet de l’effort interne (négatif ou positif), le système de coordonnées de l’articulation linéique doit être basé sur la « surface connectée », c’est-à-dire, la surface pour laquelle l’articulation linéique n’est pas définie. Par exemple, si seules les efforts de compression doivent être transmis, « Encastré, si v_y ou v_z est positif » serait correct si l’axe de l’articulation y ou z pointe dans la direction souhaitée pour le transfert de charge.

Si vous sélectionnez une autre non-linéarité, vous pouvez définir les paramètres dans les onglets Activité partielle, Diagramme, Friction, Diagramme couplé ou Diagramme effort-moment.

Options

Cette section propose des possibilités de réglages supplémentaires.

Jonction plancher-mur

La case à cocher permet de définir des propriétés spécifiques de l’articulation linéique pour limiter la transmission des moments. Vous pouvez définir les paramètres dans l'onglet Jonction plancher-mur.

Rotation de l’articulation φ_y et φ_z

Si vous cochez la case, les degrés de liberté φ_y et φ_z sont définis à zéro. Dans la plupart des cas, cela n’a pas d’importance pratique, car l’influence est négligeable. Cependant, pour des modélisations spécifiques, cette option peut être utile, par exemple, pour un couvercle circulaire reposant sur un récipient qui ne doit transférer que des forces verticales. Dans le cas d’un moment de torsion au centre du couvercle, le degré de liberté φ_z empêcherait librement la rotation. En libérant le degré de liberté, le couvercle tourne comme souhaité.

Activité partielle

L’activité partielle d’un composant d’articulation est disponible en tant que propriété non linéaire de l’articulation linéique (voir l’image Sélectionner la non-linéarité de l’articulation).

Définissez l’activité de l’articulation pour la « Zone négative » ainsi que pour la « Zone positive ». Dans la liste « Type », différents critères pour l’efficacité de l’articulation sont disponibles.

• Complet : Le déplacement ou la rotation est possible dans toute son ampleur avec l’articulation.
• Fixe à partir du déplacement de libération/rotation de libération : L’articulation agit uniquement jusqu’à un certain déplacement ou rotation. En cas de dépassement, un assemblage fixe ou un encastrement devient effectif.
• Échec à partir de la force de libération/moment de libération : L’articulation agit uniquement jusqu'à une certaine force ou un certain moment. En cas de dépassement, l’articulation échoue et ne transmet plus l’effort interne.
• Fluage à partir de la force de libération/du moment de libération : L’articulation agit uniquement jusqu’à une certaine force ou un certain moment. En cas de dépassement, les déformations augmentent, mais plus l’effort interne.
• Inefficacité du ressort : Dans le cas d’une articulation avec une rigidité de ressort, le composant de l’articulation n’est pas efficace.

La plupart des types d’articulations peuvent être combinés avec un « glissement », ce qui rend l’articulation efficace seulement après un certain déplacement ou rotation.

Diagramme

Le diagramme d’un composant d’articulation est disponible en tant que propriété non linéaire de l’articulation (voir l’image Sélectionner la non-linéarité de l’articulation).

Dans la colonne « Déplacement » ou « Rotation », définissez le nombre de points de définition du diagramme de travail avec les valeurs correspondantes. Dans la colonne « Force » ou « Rotation », vous pouvez ensuite assigner les valeurs d’abscisses des déplacements ou rotations aux efforts ou moments de l’articulation.

Les critères suivants sont disponibles pour le « Début du diagramme » et la « Fin du diagramme » :

• Rupture : Le ressort d’articulation est efficace jusqu’à la valeur maximale de la force ou du moment. En cas de dépassement, l’effet complet de l'articulation se produit. Aucun effort interne n'est transféré.
• Fluage : Le ressort de l'articulation est effectif jusqu'à la valeur maximale de la force ou du moment. les déformations augmentent encore, mais pas les efforts internes ou les moments.
• Continu : Au-delà de la plage de définition, la raideur du ressort du dernier pas est appliquée.
• Arrêt : La déformation admissible est limitée à la valeur maximale du déplacement ou de la rotation. En cas de dépassement, l’effet d'articulation est suspendu et un assemblage ou un maintien encastré devient efficace.

Friction

La liste « Non-linéarité » propose quatre options pour définir la Friction d’une articulation en translation en fonction d’un autre composant d’articulation (voir l’image Sélection de la non-linéarité de l’articulation).

Les forces d’articulation transférées sont liées aux efforts normaux ou tranchants agissant dans une autre direction. Selon la sélection dans l’onglet « Général », la friction ne dépend que d’un ou deux efforts internes. La corrélation suivante existe entre la force de friction de l’articulation et l’effort normal ou tranchant :

Diagramme couplé

L’option « Diagramme couplé - libération permanente » permet d’appliquer le critère d’échec d’un certain degré de liberté pour les autres directions : Si un certain effort interne ne peut pas être transféré, tous les autres degrés de liberté sont alors résolus et les surfaces sont complètement découplées.

Diagramme effort-moment

Pour une articulation φ_x avec des propriétés non linéaires, vous pouvez définir le Diagramme effort-moment.

Définissez les points de définition avec les valeurs « Force » et le « Moment maximal » et « Moment minimal » correspondants. Les moments des surfaces m_x peuvent être rapportés aux efforts normaux n ou aux efforts tranchants v_y ou v_z. Définissez cela via la liste ci-dessous dans la section.

Les critères suivants sont disponibles pour le « Début du diagramme » et la « Fin du diagramme » :

• Rupture : la rigidité d’articulation n’est efficace que jusqu’à la valeur de début ou de fin de l’effort. Aucun moment n’est transféré au-delà de l’intervalle de définition.
• Fluage : Si la valeur de début ou de fin de l’effort est dépassée, les efforts augmentent, mais pas les moments.
• Continu : Au-delà de l’intervalle de définition, la rigidité d’articulation du dernier pas est appliquée.

Jonction plancher-mur

Dans les jonctions plancher-mur en maçonnerie, les moments ne sont pas transmis indéfiniment, mais uniquement en fonction des efforts normaux. Longlet Jonction plancher-mur permet de limiter le moment maximal et minimal via un diagramme effort-moment généré par RFEM à partir des paramètres géométriques.

Paramètres

Entrez le « Décalage » et, si disponible, la « Largeur de bloc » dont les valeurs sont requises pour déterminer les rigidités d’articulation. Les paramètres sont affichés dans le graphique de la boîte de dialogue.

Articulations de ligne générées

Pour que les articulations de ligne soient générées, la surface du plafond et la ligne de connexion du mur doivent être affectées (voir l'image Affecter une articulation de ligne). Cliquez ensuite sur le bouton à la fin de la section. Pour un mur d'étage, RFEM génère une articulation de ligne, pour deux étages, deux articulations de ligne.

Les articulations de ligne générées sont créées en tant que nouveaux types, qui ne sont pas modifiables. Ainsi, pour un plafond avec un mur d'étage en dessous et au-dessus, trois articulations de ligne sont présentes :

• Articulation de ligne d'origine du plafond avec les paramètres de définition pour les articulations de mur (1)
• Articulation de ligne générée pour la connexion au mur inférieur (2)
• Articulation de ligne générée pour la connexion au mur supérieur (3)

Vous pouvez vérifier les paramètres d’une articulation linéique générée comme suit : Sélectionnez ce type dans la liste et activez ensuite l’onglet Diagramme force-moment (voir l’image Définir le diagramme force/moment).