Nous l'illustrons avec l'exemple suivant d'un assemblage par platine d'about du poteau continu avec la poutre.
La rigidité en rotation pour le moment autour de l'axe y est définie pour être calculée et nous obtenons les résultats suivants :
SMy+ = SMy- = 21.5 MNm/rad
La rigidité initiale pour les moments positifs et négatifs est la même dans cet exemple car la géométrie de l'assemblage est symétrique autour de l'axe y. Sinon, les résultats seraient différents.
Mais comment avons-nous obtenu le nombre 21,5 MNm/rad ?
La rigidité initiale est calculée à l'aide d'une analyse aux éléments finis, dans laquelle deux sous-modèles sont modélisés :
- Sous-modèle de surface : Ce sous-modèle est le même que celui utilisé pour l'analyse contrainte-déformation. Elle est supportée à toutes les extrémités de la barre par des appuis rigides et chargée par un effort unitaire à l'extrémité choisie de la barre pour l'analyse de rigidité. Les charges négatives et positives sont considérées dans deux cas de charge différents. L'appui nodal sur la barre vérifiée est désactivé dans ces cas de charge à l'aide d'un objet de modification de structure.
- Sous-modèle de barre : Ce sous-modèle est construit à l'aide de barres analogues au sous-modèle de surface et les assemblages entre elles sont rigides. L'objectif de ce sous-modèle est de corriger la déformation causée par l'effet de déformation de barre.
OK, je calcule ces deux sous-modèles. Comment la rigidité initiale est-elle déduite des résultats ?
Dans notre exemple, nous souhaitons calculer la rigidité en rotation de la poutre. Ainsi, nous nous concentrons sur la rotation φy à l'extrémité de la poutre.
Nous effectuons ensuite la correction :
φy (modèle final) = φy (sous-modèle de surface) - φy (sous-modèle de barre) = 0,016768 - 0,004497 = 0,012271 mrad
Lorsque nous avons la rotation finale φy, nous pouvons calculer la rigidité initiale :
SMy = My/φy (final) = 0,000264 MNm/0,000012271 rad = 21,5 MNm/rad
C'est donc la méthode approprié. De même pour la rigidité en rotation dans la seconde direction et pour la rigidité axiale.
Remarques importantes à prendre en compte lors de l'utilisation de cette fonctionnalité :
- La rigidité initiale est déterminée à partir d’un modèle de barre avec des contacts rigides. Si des plaques supplémentaires, telles que des raidisseurs ou des jarret, sont ajoutées au modèle, le sous-modèle de surface peut devenir plus rigide que le sous-modèle de barre, ce qui entraîne une rigidité infinie (S = ∞). Cela peut sembler inhabituel, mais c’est correct. D’un point de vue de modèle global de barre, un tel assemblage rigide serait toujours modélisé comme un contact rigide entre les barres. Parfois, même un assemblage qui semble moins rigide peut avoir une rigidité plus élevée que prévu. Il est cependant essentiel de comprendre les conséquences pour le modèle de barre global. Si un contact rigide est placé dans des conditions moins rigides, une rigidité plus élevée ne sera pas nécessairement pertinente pour le modèle global de barre.
- Avec le développement futur du sous-modèle (maillage indépendant, amélioration des détails des extrémités de barre ou améliorations des détails des boulons et des soudures), les résultats de rigidité initiaux peuvent apparemment beaucoup changer. Cependant, cela n'a pas vraiment d'importance pour l’utilisation de la rigidité dans le modèle. Il est donc très important d'accéder à ces modifications futures avec tout le contexte. Nous prévoyons de mettre en place une classification de l'assemblage selon sa rigidité initiale avant l'intégration automatique assemblage-modèle (rigide, semi-rigide et articulée). Cela devrait faciliter l'orientation dans les résultats.
Voici un exemple à la fin. Dans l’image ci-dessous, vous pouvez voir six exemples d’assemblages avec des rigidités différentes, ainsi qu’une comparaison avec des assemblages entièrement rigides et entièrement articulés dans le modèle de barre. Tous les exemples sont actuellement considérés comme semi-rigides, mais une fois la classification terminée, certains d'entre eux seront probablement classés comme rigides ou articulés. Les articulations dans le modèle de barre global doivent être définies en conséquence, en tenant compte de cette classification.
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