Les matériaux sont nécessaires pour la définition des sections transversales. Les propriétés des matériaux influencent les rigidités des barres.
Nom
Vous pouvez définir n'importe quel nom pour le matériau. Si l'intitulé correspond à une entrée de la bibliothèque, RSTAB lit les caractéristiques du matériau enregistrées. Pour sélectionner le matériau dans la bibliothèque, cliquez sur le bouton
à la fin de la ligne de saisie. L'importation de matériaux est décrite dans le chapitre Bibliothèque de matériaux.
Pour les matériaux issus de la bibliothèque, les 'Caractéristiques matérielles de base' sont définies et ne peuvent pas être modifiées. Si vous souhaitez utiliser des caractéristiques matérielles personnalisées, cochez la case dans la section 'Options' intitulée Matériau personnalisé (voir section Matériau personnalisé).
Base
L'onglet Base gère les paramètres matériels de base. Il propose également des options de contrôle pour les propriétés spéciales que vous pouvez définir dans des onglets supplémentaires.
Catégories
Dans cette section, vous définissez le type de matériau et le modèle de matériau.
Type de matériau
Le type de matériau détermine quels paramètres et coefficients sont pertinents pour la dimensionnement. Cette classification détermine également les coefficients partiels de sécurité du matériau qui sont considérés lors de la dimensionnement selon la norme.
Pour un matériau dans la bibliothèque, l'un des types de matériau suivants est préréglé.
Modèle de matériau
La liste propose les modèles de matériau 'Isotrope | Linéaire élastique' et 'Isotrope | Bois | Linéaire Élastique (Barres)' (pour les matériaux en bois) à sélectionner.
Isotrope | Linéaire élastique
Les caractéristiques de rigidité linéaire-élastique du matériau sont indépendantes de la direction. Ils peuvent être décrits comme suit :
|
E |
Module d’élasticité |
|
G |
Module de cisaillement |
|
ν |
Coefficient de Poisson |
Les conditions suivantes s'appliquent :
- E > 0
- G > 0
- ν > -1
Isotrope | Bois | Linéaire élastique (Barres)
Ce modèle de matériau est disponible pour les matériaux de type 'Bois'. Il permet de modéliser, par exemple, les propriétés d'une plaque OSB dans un modèle de barre, qui capture les différentes rigidités en fonction de la position d'installation. La position de la plaque peut être définie dans l'onglet 'Isotrope | Bois | Linéaire élastique (Barres)' à l'aide des deux listes déroulantes.
Caractéristiques matérielles de base
Dans cette section de l'onglet 'Base', les caractéristiques principales du matériau sont indiquées.
Module d'élasticité
Le module d'élasticité E décrit le rapport entre la contrainte normale et la déformation.
Module de cisaillement
Le module de cisaillement G, aussi appelé module de glissement, est la deuxième caractéristique utilisée pour décrire le comportement élastique d'un matériau linéaire, isotrope et homogène. La déformation est basée dans ce cas sur une contrainte de cisaillement.
Coefficient de Poisson
Le coefficient de Poisson ν, aussi appelé nombre de Poisson, est utilisé pour déterminer la contraction transversale. Pour les matériaux isotropes, le coefficient de Poisson se situe généralement entre 0,0 et 0,5. Pour une valeur de 0,5 (par exemple, le caoutchouc), il est donc supposé qu'il ne s'agit pas d'un matériau isotrope.
La relation entre le module d'élasticité, le module de cisaillement et le coefficient de Poisson pour un matériau isotrope est décrite dans l'équation Coefficient de Poisson.
Si vous entrez un Matériau personnalisé avec ses propriétés isotropes, RSTAB détermine le coefficient de Poisson à partir des valeurs des modules E et G. Ce paramètre par défaut peut être modifié dans la liste 'Type de définition' si nécessaire.
Type de définition
| E | G | (ν) | Le coefficient de Poisson est déterminé à partir des modules E et G |
| E | (G) | ν | Le module de cisaillement est calculé à partir des modules E et du coefficient de Poisson |
| E | G | ν | Les modules E, G et le coefficient de Poisson sont indépendants les uns des autres |
Poids spécifique / Densité
Le poids spécifique γ décrit le poids du matériau par unité de volume. Cette spécification est particulièrement importante pour le cas de charge "Poids propre": La charge propre automatique du modèle est déterminée à partir du poids spécifique et des surfaces transversales des barres utilisées.
La densité ρ décrit la masse du matériau par unité de volume. Cette donnée est nécessaire pour les études dynamiques.
Coefficient de dilatation thermique
Le coefficient de dilatation thermique α décrit la relation linéaire entre les variations de température et les changements de longueur (dilatation du matériau en cas de réchauffement, contraction lors du refroidissement).
Le coefficient de dilatation thermique est pertinent pour les types de charge 'Température' et 'Variation de température'.
Dans l'onglet Valeurs matérielles ou via le bouton
, vous pouvez vérifier d'autres caractéristiques.
Options
Les cases à cocher dans cette section de l'onglet 'Base' permettent d'influencer les propriétés du matériau. Après avoir activé une option, de nouveaux onglets sont ajoutés.
Matériau personnalisé
Pour les matériaux issus de la bibliothèque, les caractéristiques matérielles sont préréglées. Elles ne peuvent donc pas être modifiées directement dans les champs de saisie. Pour ajuster les propriétés d'un matériau, activez la case 'Matériau personnalisé'. Cela rend les champs de saisie des caractéristiques matérielles de base accessibles dans l'onglet 'Base'. Vous pouvez également modifier les caractéristiques spécifiques à la dimensionnement dans l'onglet 'Valeurs matérielles' (voir image Adapter les caractéristiques matérielles). Dans l'onglet 'Modification de la rigidité', il est possible de calibrer globalement le module E et le module G avec un facteur (voir image Adapter la rigidité matérielle).
Dépendant de la température
Pour définir un matériau linéaire élastique avec des propriétés contrainte-déformation dépendantes de la température, activez les cases 'Personnalisé' et 'Dépendant de la température'. Vous pouvez ensuite définir les caractéristiques du matériau dépendantes de la température dans l'onglet Dépendant de la température.
Valeurs matérielles
L'onglet Valeurs matérielles contient toutes les caractéristiques matérielles qui jouent un rôle dans l'analyse statique et la dimensionnement dans les extensions.
Modification de la rigidité
L'onglet Modification de la rigidité s'affiche lorsque vous avez coché l'option Matériau personnalisé dans l'onglet 'Base'. Vous pouvez ici ajuster globalement la rigidité du matériau, par exemple pour prendre en compte des facteurs de sécurité ou des propriétés matérielles réduites.
La liste de la section 'Type de modification' propose deux options :
- Facteur de division pour les modules E et G
- Facteur de multiplication pour les modules E et G
Indiquez dans la section 'Paramètres' le facteur avec lequel la rigidité matérielle doit être ajustée.
Dépendant de la température
L'onglet Dépendant de la température s'affiche lorsque vous avez coché les options Matériau personnalisé et Dépendant de la température dans l'onglet 'Base'. Vous pouvez ici décrire les caractéristiques matérielles dépendantes de la température. Les propriétés matérielles dépendantes de la température sont considérées pour les objets soumis à un stress thermique par température ou variation de température. Pour le calcul des charges thermiques, la température finale de chaque étape est appliquée.
Sélectionnez dans la liste 'Caractéristique dépendante de la température' une caractéristique matérielle, par exemple le module E. Créez ensuite les lignes de tableau nécessaires avec le bouton
afin de pouvoir entrer ligne par ligne les températures avec leurs valeurs associées. Avec le bouton
, les données peuvent également être importées depuis un tableau Excel.
La 'Température de référence' établit les rigidités pour les objets qui ne présentent pas de charges de température. Pour une valeur de référence par exemple à 300 °C, le module E réduit de ce point sur la courbe de température sera appliqué à toutes les barres.
Bibliothèque de matériaux personnalisée
Vous pouvez enregistrer un matériau personnalisé dans une bibliothèque comme modèle. Ainsi, vous n'avez pas besoin de redéfinir les propriétés matérielles dans d'autres projets.
Enregistrer le matériau
Pour enregistrer le matériau actuel en tant que matériau personnalisé, cliquez sur le bouton
en bas de la section 'Caractéristiques matérielles de base' après avoir défini les caractéristiques.
La boîte de dialogue 'Nouveau matériau personnalisé' apparaît.
Entrez le nom du matériau dans le champ 'Nom'. Le cas échéant, vous pouvez encore ajuster les caractéristiques matérielles. Cliquez sur OK pour enregistrer ensuite le matériau personnalisé dans la bibliothèque.
Lire un matériau
Pour lire un matériau personnalisé depuis la bibliothèque, cliquez sur le bouton
dans la section 'Caractéristiques matérielles de base'.
La boîte de dialogue 'Éditer le matériau personnalisé' apparaît. Dans cette bibliothèque contenant vos matériaux enregistrés (voir image Boîte de dialogue 'Nouveau matériau personnalisé'), vous pouvez sélectionner l'entrée appropriée et l'importer avec OK.
Si vous avez lu un matériau personnalisé et souhaitez modifier ses propriétés de manière générale, vous pouvez ajuster les caractéristiques matérielles via le bouton
(dans la section 'Caractéristiques matérielles de base') dans la bibliothèque.