Comment faire (et exploiter) des coupes dans des éléments surfaciques ?

Comment faire (et exploiter) des coupes dans des éléments surfaciques ?

Pourquoi faire des coupes ?

Lorsqu’on obtient des résultats de calcul éléments finis, il est parfois difficile d’exploiter les résultats souhaités. Dans une modélisation d’un bâtiment situé en zone sismique par exemple, on souhaite obtenir les torseurs dans des voiles. Ces données sont fournies directement dans les logiciels. Mais lorsqu’on veut connaitre les torseurs dans les linteaux, ou un autre élément particulier, on est souvent contraint d’utiliser des « coupes » utilisateur.

 

Où faire des coupes ?

Je reviendrais sur la stratégie de quand et à quel endroit faire des coupes dans un autre article. Mais les coupes utilisateurs doivent être placées de façon à ce que la coupe passe au milieu des mailles éléments finis afin d’avoir des résultats propres. Ainsi, si vous souhaitez avoir le torseur en pied d’un trumeau et que les mailles font 40 x 40 cm. Alors, il faut placer la coupe à 20 cm du bas du trumeau.

De manière générale, prévoyez que la coupe utilisateur passe par au moins 3 à 4 mailles. Faire une coupe dans une seule maille ne sera pas utile.

 

Exemple dans Advance Design :

dynathark-modele-coupure-3d

 

Sur l’exemple ci-dessus, on peut observer 3 coques encastrées avec 2 appuis linéaires et 1 coupe sur un des appuis. J’ai mis en place 2 cas de charges simples pour l’étude du cas.

 

Sélection des cas de charges :

Une fois les calculs effectués, il faut :

  1. Sélectionner la coupe
  2. Faire un clic-droit, puis « courbes de résultats »
  3. Dans la fenêtre 1 qui apparait, sélectionner l’icône du point 1
  4. Dans la fenêtre 2 qui s’ouvre, cliquer sur « Cas/Combinaisons » du point 2
  5. Dans la fenêtre 3 qui s’ouvre, bien sélectionner l’onglet « Efforts » du point 3, puis sélectionner les cas de charges voulus

 

dynathark-selection-des-cas-de-charges

 

Résultats pour l’effort normal et le moment fléchissant :

Pour obtenir l’effort normal et le moment fléchissant à l’endroit de la coupure, il faut :

  1. Sélectionner la courbe Fyy au point 1 (attention, ici l’axe y en vert de la coupure est dans la même direction que l’axe y de l’élément coupé, c’est pour cette raison que l’on prend la courbe Fyy, voir plus bas pour plus d’explications)
  2. Cliquer sur le marteau pour mettre à jour la courbe (point 2)
  3. Faire un double-clic gauche dans la fenêtre (point 3)
  4. Dans la grande fenêtre qui s’ouvre, sélectionner l’icône du point 4
  5. L’effort normal est donné par la « résultante » au point 5. On observe environ 35 Tonnes soit la moitié du cas de charge 2 ce qui est logique. Le moment donné est de 294 T.m ce qui correspond bien au cas de charge 1 au niveau de la coupe qui est la moitié de 100 Tonnes avec un bras de levier de 6 mètres, soit 300 T.m. La petite différence est dû au fait que la coupe est juste au-dessus de l’appui donc on perd un peu de bras de levier.

 

dynathark-courbe-fyy

 

 

Résultats pour l’effort tranchant :

Pour obtenir l’effort tranchant à l’endroit de la coupure, il faut :

  1. Sélectionner la courbe Fxy au point 1
  2. Cliquer sur le marteau pour mettre à jour la courbe (point 2)
  3. Faire un double-clic gauche dans la fenêtre (point 3)
  4. Dans la grande fenêtre qui s’ouvre, sélectionner l’icône du point 4
  5. L’effort tranchant est donné par la « résultante » au point 5. on observe environ 52 Tonnes ce qui correspond à la moitié du cas de charge 1

 

dynatharh-courbe-fxy

 

 

Schéma de principe à retenir :

L’exemple ci-dessus a permis d’obtenir le torseur N, M, et T sur une coupe utilisateur. Suivant votre modélisation, il faut regarder pour chaque coupe l’axe local de la coupe et l’axe local du panneau étudié.

Le schéma de principe ci-dessous identifie les 2 cas courants :

Soit les axes locaux Y (en vert) sont dans la même direction, dans ce cas le torseur est donné suivant la figure de gauche. Soit les axes locaux Y (en vert) sont perpendiculaires, dans ce cas le torseur est donné suivant la figure de droite.

dynathark-torseur-sur-coupe-selon-laxe-local-du-voile-etudie

(cliquez pour agrandir)

 

Les coupes mises en place par l’utilisateur permettent d’obtenir le torseur à n’importe quel endroit du modèle calculé. C’est assez fastidieux d’avoir le torseur mais réalisable sans problème. Sur vos modèles, il n’est pas utile de faire des coupes partout pour avoir le torseur. Nous verrons dans un autre article plusieurs astuces pour avoir des torseurs plus rapidement et mieux exploiter le modèle.

2018-04-16T07:36:40+00:00

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