Comportement non linéaire du matériau
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M.Eng. Cosmé Asseya
Responsable de filiale, Support technique et Vente
Considération des lois de comportement non linéaire du matériau
Nombre total d'articles : 6
Comportement non linéaire de matériau | Isotrope | Plastique (barres, surfaces/solides)
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
- Possibilité d'enregistrer/d'importer le diagramme
- Interface avec MS Excel
Comportement non linéaire de matériau | Isotrope | Élastique non linéaire (barres, surfaces/solides)
Si vous relâchez à nouveau un composant avec un matériau élastique non linéaire, la déformation revient sur la même trajectoire. Contrairement au modèle de matériau Isotrope|plastique, il n'y a plus de déformation lorsqu'il est complètement déchargé.
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 d'un diagramme contrainte-déformation polygonal
- Possibilité d'enregistrer/d'importer le diagramme
- Interface avec MS Excel
Vous trouverez des informations générales sur ce modèle de matériau dans l'article technique suivant : Fluage du modèle de matériau Isotrope élastique non linéaire .
Comportement non linéaire de matériau | Orthotrope | Plastique (surface, solides) | Tsai-Wu
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.
Modèle de matériau non linéaire pour le béton armé
Dans le module complémentaire « Comportement non linéaire du matériau », le modèle de matériau « Anistrope | Endommagement » est disponible pour les composants en béton. Ce modèle de matériau permet de considérer les endommagements du béton pour les barres, les surfaces et les solides.
Vous pouvez définir un diagramme contrainte-déformation individuel via un tableau, utiliser l’entrée paramétrique pour générer le diagramme contrainte-déformation ou utiliser les paramètres prédéfinis à partir des normes. De plus, vous pouvez considérer l’effet de raidissement en traction.
Les deux modèles de matériau non linéaires disponibles pour les armatures sont « Isotrope | Plastique (barres) » et « Isotrope | Élastique non linéaire (barres) ».
La prise en compte des effets à long terme du fluage et du retrait est possible grâce au nouveau type d’analyse « Analyse statique | Fluage et retrait (linéaire) ». Le fluage est pris en compte en étirant le diagramme contrainte-déformation du béton par le facteur (1+phi) et le retrait comme pré-déformation du béton. Le module complémentaire « Analyse en fonction du temps (TDA) » permet des analyses par pas de temps plus détaillées.
Comportement non linéaire de matériau | Isotrope | Endommagement (surfaces/solides)
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. De plus amples informations sur la modélisation du béton fibré sont disponibles dans cet article technique : ko | Détermination des propriétés de matériau du béton fibré et son utilisation dans RFEM
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 l'élément de référence » 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.
Theoretische Hintergründe zum Materialmodell 'Isotrop Beschädigung' können Sie im Fachbeitrag nachlesen: KB 001461 │ Modèle de matériau non linéaire - Endommagement .
Comportement non linéaire du matériau | Orthotrope | Textile | Élastique non linéaire (surfaces)
Le modèle de matériau « Orthotrope | Textile | Élastique non linéaire (surfaces) » vous permet de définir des membranes en toile précontrainte à l’aide du modèle de volume élémentaire représentatif pour les microstructures (RVE).
La considération de la géométrie de la toile dans le modèle de microstructure permet de considérer un effet de déformation transversale correspondant pour toutes les conditions d’effort dans la membrane.
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Durée: 01:10:42 min
Durée: 00:00:00 min
Durée: 01:07:03 min
Durée: 00:01:33 min
Pour les composants en béton armé et les structures dont le comportement structurel est considérablement affecté par les effets selon l'analyse du second ordre, l'Eurocode 2 fournit une méthode générale basée sur une détermination non linéaire des efforts internes selon l'analyse du second ordre (5.8.6). ainsi qu'une méthode d'approximation basée sur la courbure nominale (5.8.8).
L'objectif de cet article technique est de réaliser une vérification selon la méthode de calcul générale de l'Eurocode 2, sur l'exemple d'un poteau élancé en béton armé.
L'objectif de cet article technique est de réaliser une vérification selon la méthode de calcul générale de l'Eurocode 2, sur l'exemple d'un poteau élancé en béton armé.
Cet article vous décrit, à l'aide de l'exemple d'une plaque en béton fibré, les conséquences de l'utilisation de différentes méthodes d'intégration et d'un nombre différent de points d'intégration sur le résultat du calcul.
Dans le module complémentaire « Comportement non linéaire du matériau », le modèle de matériau « Anistrope | Endommagement » est disponible pour les composants en béton. Ce modèle de matériau permet de considérer les endommagements du béton pour les barres, les surfaces et les solides.
Vous pouvez définir un diagramme contrainte-déformation individuel via un tableau, utiliser l’entrée paramétrique pour générer le diagramme contrainte-déformation ou utiliser les paramètres prédéfinis à partir des normes. De plus, vous pouvez considérer l’effet de raidissement en traction.
Les deux modèles de matériau non linéaires disponibles pour les armatures sont « Isotrope | Plastique (barres) » et « Isotrope | Élastique non linéaire (barres) ».
La prise en compte des effets à long terme du fluage et du retrait est possible grâce au nouveau type d’analyse « Analyse statique | Fluage et retrait (linéaire) ». Le fluage est pris en compte en étirant le diagramme contrainte-déformation du béton par le facteur (1+phi) et le retrait comme pré-déformation du béton. Le module complémentaire « Analyse en fonction du temps (TDA) » permet des analyses par pas de temps plus détaillées.
Le modèle de matériau « Orthotrope | Textile | Élastique non linéaire (surfaces) » vous permet de définir des membranes en toile précontrainte à l’aide du modèle de volume élémentaire représentatif pour les microstructures (RVE).
La considération de la géométrie de la toile dans le modèle de microstructure permet de considérer un effet de déformation transversale correspondant pour toutes les conditions d’effort dans la membrane.
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. De plus amples informations sur la modélisation du béton fibré sont disponibles dans cet article technique : ko | Détermination des propriétés de matériau du béton fibré et son utilisation dans RFEM
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 l'élément de référence » 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.
Theoretische Hintergründe zum Materialmodell 'Isotrop Beschädigung' können Sie im Fachbeitrag nachlesen: KB 001461 │ Modèle de matériau non linéaire - Endommagement .