Éléments finis et Chargements

AxisVM implémente une architecture à éléments finis orientée objet offrant une fiabilité supérieure à celle des systèmes classiques. Il procure divers éléments finis pour modéliser des châssis ou des structures de surface.
Des éléments spéciaux pour modéliser les conditions aux limites sont disponibles. Certains éléments ont des propriétés non linéaires. 

l n’y a pas de limitations concernant le nombre de nœuds ou d’éléments finis pouvant être utilisés dans un modèle.^(*) 

Bouton Éléments finis

Nouveautés de la version AxisVM 9: Dessin direct des objets et Diaphragmes  

Dessin direct des objets

Cliquez sur le bouton, la barre d’outils de Dessin des objets et l’Éditeur de propriété apparaissent. Le programme donne la possibilité de dessiner colonnes, poutres, murs, planchers et trous. La fenêtre de Propriétés sert à sélectionner les propriétés de l’objet. Il est possible de les modifier même au cours du dessin. Cette fonction réduit au tertiaire la durée du travail.

Éléments de ligne : treillis, poutre, nervure

Le treillis et l’élément de poutre cubique sont les éléments finis les plus utilisés pour la modélisation de barres, de poutres ou de colonnes. L’élément de nervure est un élément isoparamétrique à 3 nœuds et interpolation de déplacement quadratique, qui peut être utilisé comme un élément de poutre (en prenant cependant en compte les déformations de cisaillement) ou en conjonction avec des éléments de surface pour la modélisation de nervures excentriques

Éléments de surface : membrane, plaque, coque

Les éléments de surface sont des éléments isoparamétriques plats quadrilatéraux (8/9 nœuds) ou triangulaires (6 nœuds). Tous utilisent des fonctions de forme quadratique pour interpoler les déplacements et répondent au patch test de forme arbitraire. Les éléments de plaque et de coque utilisent les hypothèses de Mindlin pour les plaques dans une formulation d’hétérosis. 

Fondations élastiques de type Winkler pour éléments linéaires

Ces éléments permettent de modéliser des conditions de supports de fondation élastiques d’éléments linéaires.
Caractéristiques non linéaires sont également permises (tension uniquement, compression uniquement ou résistance limite).

Fondations élastiques de type Winkler pour éléments de surface

Ces éléments permettent de modéliser des conditions de supports de fondation élastiques d’éléments de surface.
Caractéristiques non linéaires sont également permises (tension uniquement, compression uniquement ou résistance limite).

Éléments de support ponctuels à orientation et rigidité arbitraires

Ces éléments de support peuvent présenter une rigidité spécifiée et les forces internes résultantes sont les réactions de support.
Caractéristiques non linéaires sont également permises (tension uniquement, compression uniquement ou résistance limite)

Diaphragmes

L’utilisation des diaphragmes sert à simplifier les modèles. Le diaphragme est un élément fixe spécial où la position relative des points de l’élément fixe ne change pas sur le plan global. L’utilisation des diaphragmes diminue le nombre des calcules.

Les diaphragmes peuvent modeler les planchers rigides dans leur plan.

Éléments d’écartement (gap) pour modélisation de contact

Les éléments d’écartement permettent de modéliser des conditions de contact point à point. Ces éléments présentent une rigidité importante lorsqu’ils sont actifs et une rigidité faible (mais non nulle) lorsqu’ils sont inactifs. L’état actif peut être en compression ou en tension. Un écartement initial peut être spécifié pour les éléments.

Éléments ressorts pour modélisation de supports (non) linéaires ou de connexions semi-rigides

Les éléments ressorts permettent de prendre en compte les comportements, linéaires ou non, de supports ou de connexions élastiques.

Éléments de liaison pour une modélisation de connexion

Les éléments de liaison peuvent être nœud à nœud (nœuds de connexion à nœuds) ou ligne à ligne (nervures de connexion, nervures à surfaces ou bords de surface)

Plus d'info  ( PDF anglais)>>

Rotule de bord

Les rotules de bord peuvent être définies entre les bords de domaine ou entre une nervure et un bord de domaine. Sélectionnez un bord et un domaine. La rigidité de la rotule peut être définie dans le système local du bord du domaine sélectionné.

Éléments rigides

Les éléments rigides permettent de modéliser des pièces rigides de vos structures sans assigner des valeurs de rigidité importantes à un élément.

DOF nodal (degrés de liberté)

Vous laisse contraindre les six degrés de liberté nodaux existant. Par défaut, aucun nœud n’a de degré de liberté contraint. Dans les calculs, les équations d’équilibre seront seulement écrites dans la direction du déplacement libre.

Références de modélisation

Définissent des points, plans et vecteurs ou axes de référence. Les références déterminent l’orientation des systèmes de coordonnées locaux des éléments finis. Le système de coordonnée local des éléments déterminés avec les références est utilisé pour déterminer les propriétés des sections et interpréter les résultats.

Des commandes de génération de maillages automatique globales et locales sont disponibles pour les maillages d’éléments de surface.

(*) La limite unique est la capacité du hardware et du système d’exploitation.  

  Retour au sommet..

Chargements

Plusieurs charges peuvent être appliquées aux nœuds et aux éléments finis. Les charges peuvent être sélectionnées, déplacées ou copiées.
 

Bouton Chargements

Nouveauté de la version AxisVM 9: Charges mobiles  

Cas de charge / groupes de charge

Permet de spécifier des cas de charge actuels, d’en créer de nouveaux et de les modifier ou effacer. Les cas de charges peuvent être groupés en groupes de charge à base desquels le programme détermine la combinaison critique. Le nombre des cas de charge n’est pas limité.

Combinaisons de charge

Des combinaisons de charge peuvent être réalisées à partir des cas et groupes de charge et comportent des facteurs de sécurité définis par l’utilisateur pour chaque cas. Calcul automatique des combinaisons critiques de groupes et de charges dans la tabulation de charges combinées. 

Charges nodales

Spécifie ou modifie les forces/moments pour les nœuds sélectionnés.

Charges de poutre concentrées

Spécifie ou modifie les forces/moments pour des éléments de poutre sélectionnés.

Charges ponctuelles sur domaines

Spécifie ou modifie une charge concentrée sur un domaine en direction globale, locale ou de référence. Le programme saisie le type et le plan de la surface. Il ne permet que les charges convenables au type de la surface donnée (membrane, plaque, coque).

Charges réparties sur poutre/nervure

Permet d’appliquer des forces et des couples à distribution constante ou linéaire aux élément finis sélectionnés de poutre/nervure. Vous pouvez appliquer des charges réparties multiples à une poutre/nervure dans le même cas de charge. Pour les chargements dans le système de coordonnées globales il faut entrer la direction, la répartition, la position et la valeur des charges.

Charges de bord

Les bords d’éléments de surface peuvent être chargés par des forces distribuées (constantes) avec une distribution projetée de la charge dans des éléments de coque.

Charges linéaire de domaine

Charge distribuée uniforme ou linéaire entre deux points dans un domaine, le long d’une polyligne ou d’un arc. Le programme ne permet que les charges convenables au type de la surface donnée (membrane, plaque, coque).

Charges surfaciques

Applique des chargements répartis aux éléments surfaciques ou aux domaines. Le programme ne permet que les charges convenables au type de la surface donnée (membrane, plaque, coque).

Charges sur une surface du domaine

Charges indépendantes du maillage en configurations constantes ou linéaires, selon des formes rectangulaires, obliques, polygonales, avec détermination de valeur pour les perçage et les points de référence. . Le programme ne permet que les charges convenables au type de la surface donnée (membrane, plaque, coque).

Charges hydrostatiques

Vous laisse appliquer les caractéristiques des chargements hydrostatiques aux plaques et coques sélectionnées. Le chargement actuel est calculé depuis des valeurs calculées au coin de l’élément. Les chargements hydrostatiques créés avec la même définition seront confondus en un seul chargement. Ainsi si vous spécifiez un chargement hydrostatique sur plus d’un élément et cliquez sur le contour du chargement sur n’importe lequel de ces éléments, le chargement sera sélectionné sur l’ensemble des éléments et vous pouvez facilement changer les paramètres de chargements.

Poids mort

Spécifie ou modifie des charges mortes / poids propres pour le modèle ou des parties de celui-ci. Le poids mort est calculé d’après la section transversale, la densité du matériaux et la longueur ou surface des éléments. Le poids mort est appliqué sous forme d’une charge répartie.

Charges d’erreur de longueur

Permet de modéliser les résultats de poutre structurelles plus courtes ou pus longues que les spécifications du fait d’erreurs de fabrication. La valeur positive de cette erreur, une poutre trop longue indique une compression sur les nœuds.

Charges de tension / compression

Des éléments de treillis ou de poutre peuvent être définis avec une force interne P [kN] axiale initiale. La valeur positive de cette force indique une traction sur les nœuds.

Charges thermiques sur des éléments linéaires

Vous laisse appliquer un chargement thermique sur les éléments linéaires sélectionnés. Pièces de construction : la variation de température est uniforme. Poutre/nervure : les températures de la fibre supérieure et de la fibre inférieure peuvent être définies indépendamment.

Charges thermiques sur éléments surfaciques

Vous laisse appliquer un chargement thermique sur les éléments surfaciques sélectionnés. Pour les membranes la variation de température est uniforme, pour les plaques la variation de température est non uniforme.

Charges de déplacement d’appui imposé

Vous laisse appliquer des déplacements imposés aux appuis sélectionnés es translation ou en rotation.

Charges de ligne d’influence

Des charges de déplacement relatif peuvent être appliquées à des éléments de treillis ou de poutre afin d’obtenir la ligne d’influence d’un composant de l’effort interne. Vous pouvez définir un chargement de ligne d’influence, seulement dans le cas d’un chargement type d’une ligne d’influence.

Charges sismiques

Les chargements sismiques sont pris en compte selon la réponse à la méthode d’analyse spectrale. Cette méthode demande préalablement un nombre calculé de fréquences oscillatoire libre non amorties et le mode de forme correspondant. Basé sur ces formes de mode oscillatoire le programme génère des chargements statiques équivalents qui sont alors appliqués au projet dans une analyse statique. Alors les résultats des efforts internes obtenus dans chaque forme de mode sont récapitulés en utilisant la méthode décrite dans les spécifications des codes de conception.

• Eurocode 8 (EN 1998-1:2004)
• Code Suisse (SIA261:2003),
• Code Italien (OPCM 3274)
• Code Roumain (P 100-92),
• Code Hongrois (MI-04.133-81)
• Code Allemand (DIN 1045-1)

Plus d'info (Sismique) >>

Charges de masse nodale

Spécifie ou modifie les masses nodales pour l’analyse oscillatoire.

Charges de poutre précontrainte

Vous pouvez insérer des câbles planes ou solides dans les nervures et les poutres sélectionnées. Établissez les paramètres des câbles et les étapes du processus de précontrainte et le programme calcule les pertes immédiates mesurées au moment de l’ancrage et les charges équivalentes.

Après l’analyse statique le programme détermine les valeurs des pertes à long terme et les charges équivalentes convenables.

Les positions des câbles peuvent être rangées dans la Tabelle de la géométrie.

Charges mobiles

Les charges mobiles donnent la possibilité de modeler les forces constantes mais mobiles qui s’exercent sur la structure. P.ex. la charge du véhicule qui circule sur un pont ou la charge de la grue qui se meuve sur un chemin de roulement.

 Retour au sommet...

Retour au Chargements...