Aperçu de l'exemple

Dans cet exemple, vous apprendrez les étapes de base de la création d'un modèle de poutre., maillage, matériaux, conditions aux limites et saisie des charges. Une analyse sera effectuée à l'aide d'une analyse de flambement linéaire statique et linéaire.

L'exemple présenté dans ce tutoriel est la poutre d'une longueur totale 1700 mm et une profondeur de 500 mm. La toile a de l'épaisseur 2 mm et il y a deux ouvertures Web (la forme circulaire) avec des diamètres 400 millimètres et 350 mm. Les ailes supérieure et inférieure ont une largeur 100 mm et épaisseur 8 mm. L'âme de la poutre est raidie des deux côtés par des raidisseurs verticaux et des raidisseurs longitudinaux (aux extrémités). Les raidisseurs verticaux forment deux panneaux d'âme principaux de longueur 750 mm. Tous les raidisseurs ont une largeur 50 mm et épaisseur 12 mm. La poutre est chargée par une force verticale concentrée située au sommet des raidisseurs verticaux au milieu, et la poutre comporte deux supports sous les deuxième et quatrième raidisseurs verticaux.
La poutre est en acier avec une limite d'élasticité 230 MPa pour le web, et 245 MPa pour les autres éléments.

L'exemple actuel représente le test expérimental de l'article “Comportement ultime des poutres en tôle d'acier perforées soumises à une charge de cisaillement. Alireza Bahrami, Mahdi Najarnasab. La revue ouverte de la construction et des technologies du bâtiment”.

Étape 1. la toile

Dans le panneau Web, définissez la bande Web avec la longueur (L) 1700 mm, profondeur (H) 500 mm et épaisseur (.) 2 mm.

Étape 2. Brides

Dans le panneau Bride, définissez les brides supérieure et inférieure sur toute la longueur de l'âme. (L) 1700 mm, avec largeur de début et de fin (b) 100 mm et épaisseur (.) 8 mm

Étape 3. Raidisseurs verticaux

Dans le panneau Raidisseur vertical, définissez les raidisseurs avec des portées (SL) 100, 750, 750 et 100 mm du côté gauche de la poutre. Définissez-les tous avec la largeur (B) 50 mm et épaisseur (.) 12 mm.

Étape 4. Raidisseurs longitudinaux

Dans le panneau Longitudinal Stiffener, définissez 6 raidisseurs. Au début du faisceau (SL: 0 mm) définir 3 raidisseurs avec longueur (L) 100 mm et position à partir du haut (ST1, ST2) 125, 250, et 375 mm. Les trois autres raidisseurs partent de la distance (SL) 1600 mm. Largeur (B) et épaisseur (.) sont les mêmes que pour les raidisseurs verticaux.

Étape 5. Ouvertures Web

Dans le panneau Ouvertures Web, définissez deux ouvertures. Ils ont tous deux des formes CIR (la forme circulaire) avec un rayon (P1) 200 et 175 mm. Une ouverture est aménagée à (SL) 475 mm à partir de la gauche, et la seconde à 750 mm. Le centre d'ouverture est décalé du haut (ST) sur 250 mm.

Étape 6. Maillage

Dans le panneau Maillage, définissez les tailles des éléments de maillage sur la longueur du côté comme 25 mm, et sur la longueur d'ouverture comme 15 mm. le 25 mm de longueur de côté sera appliqué pour le web, brides, et bords raidisseurs. le 15 Une longueur d'ouverture de mm sera appliquée pour les bords d'ouverture. Cliquez sur le bouton Aperçu pour voir la distribution potentielle des nœuds EF. Cliquez sur le bouton Générer pour créer le maillage EF pour l'analyse.

Étape 7. Les frontières

Dans le panneau Boundary Stiffeners, définissez les contraintes pour la poutre.. Ici, une goupille et un support de rouleau se trouvent au bas du raidisseur 2 et raidisseur 4. Définissez les deux premières lignes du tableau comme parties gauche et droite du raidisseur. 2 (Nom: V2L, V2R). Définir le côté des raidisseurs à contraindre (B). Suivez l'axe global pour définir des restrictions pour les nœuds (le support épinglé n'a qu'une seule version pour la rotation autour de l'axe z). Les deux autres lignes du tableau correspondaient au support à rouleaux, en dessous des parties du raidisseur vertical 4 (Nom: V4L, V4R). La poutre n'a pas de translation latérale. Définir ensuite 4 lignes du tableau pour le côté droit du raidisseur V2R, V3R, V4R, sélectionnez ET et EB, et définir des restrictions uniquement le long de l'axe Z. Cliquez sur le bouton Aperçu pour voir les nœuds avec des contraintes.

Étape 8. Charges

Dans le panneau Charges de raidisseur, définissez la charge concentrée au milieu de la poutre.. La charge a une valeur 40 kN et sera appliqué au-dessus de deux raidisseurs verticaux. Dans le tableau, définissez deux lignes, sélectionner les parties gauche et droite du raidisseur 3 (V3L, V3R). Appliquer la moitié de la charge (Fz: 20 kN) vers le haut (T) de chaque partie du raidisseur. Cliquez sur Aperçu pour voir comment la charge est répartie dans les nœuds EF.

Étape 9. Analyse

Sélectionnez Statique linéaire dans le panneau Type d'analyse et cliquez sur le bouton Analyse.

Étape 10. Résultats des déplacements

Dans le panneau Résultats, sélectionnez le type de résultat dans la liste déroulante. Afficher une vue déformée du modèle avec son échelle de déformation.

Étape 11. Résultats de stress

Sélectionnez le type de résultat 'S, stress' pour vérifier le contour de répartition des contraintes. Sélectionnez différentes composantes de contrainte et affichez le contour. Le stress normal (XX) La valeur est 308 MPa et dépasse la limite d'élasticité de l'âme 230 MPa. Cela indique l'apparition de zones de déformation plastique dans la bande.. Dans le prochain tutoriel, cette plasticité sera étudiée plus en détail pour cette poutre..

Étape 12. Analyse de flambement linéaire

Étudiez maintenant les formes de flambement linéaire et les forces de flambage critiques de la poutre.. Sélectionnez « Flambage linéaire’ dans le panneau Type d'analyse. Sélectionnez le nombre nécessaire de formes de flambement, ou « Propres modes ». Typiquement, pour le type actuel d'analyse de faisceau, 3-5 les modes suffisent. Cliquez sur le bouton Analyse.

Étape 13. Résultats de flambage

Dans le panneau Résultats de flambement linéaire, vous pouvez sélectionner le mode de résultat. Voici les 3 modes avec leurs facteurs de charge de flambement correspondants. Si vous multipliez le facteur par la valeur de charge appliquée, vous obtiendrez la force de flambement linéaire critique.. Par exemple, avec notre force appliquée de 40 kN la charge critique de flambement sera Fcr = 0.965 X 40 = 38.6 kN. En pratique, cela signifie que si on applique cette charge critique à la structure, alors la structure devient instable en termes de stabilité au flambement linéaire. Les formes de flambement sont visibles après avoir cliqué sur le bouton Afficher. Les formes de flambement potentielles sont principalement situées autour de l'âme. Ce type de flambage est appelé flambement local.. L'utilisation de ces résultats peut être confirmée que la structure n'a pas assez de capacité pour cette charge appliquée.. Ceci est également prouvé par les résultats des tests expérimentaux. D'après l'expérience, la force critique est inférieure à 40 kN.

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