Qu'est-ce qu'une articulation à charnière?

d'abord, qu'est-ce qu'une articulation à charnière? Une connexion à charnière permet à deux membres de tourner autour de leur connexion. À la charnière, les deux membres peuvent tourner librement sans contrainte. Prenez le diagramme suivant:

Assemblage ou joint de charnière dans la conception de modélisation d'ingénierie structurelle Un exemple d'articulation / connexion de charnière mobile

Vous pouvez voir comment le deuxième membre peut tourner librement sous une charge appliquée. Le membre ne transfère aucun moment de flexion à l'autre membre. Ceci est prouvé par le fait qu'il y a 0 moment de flexion au nœud de connexion, ce qui signifie qu'il n'y a aucune restriction contre le moment de flexion.

Comprendre une connexion de charnière

La meilleure façon de comprendre pleinement le fonctionnement des connexions est de comprendre les nœuds sont connectés aux extrémités du membre. S'il a un degré de liberté fixe, puis l'élément est soudé au nœud - où va le nœud, le membre va! Prenez les deux membres suivants:

Deux membres connectés par un nœud de modélisation d'analyse structurelle

Nous pouvons voir qu'ils sont rejoints par un nœud commun. Maintenant, séparons les membres pour regarder de plus près:

Diagramme de corps libre d'une connexion coulissante entre deux membres dans l'analyse structurelle

À gauche, nous avons un membre 1, fixé au nœud avec un code de contrainte de FFF-FFF. Sur la droite, nous avons un membre 2, qui pour cet exemple a une découpe entière qui permet au nœud de glisser le long du X et de tourner autour du Z. Ceci est désigné par RFF-FFR. J'ai choisi cet exemple car il est facile de comprendre et de visualiser le mouvement le long de l'axe X. Ceci est un exemple d'articulation de charnière qui peut se traduire par le X. Si vous souhaitez restreindre le mouvement le long de l'axe x local, modélisez simplement la connexion suivante:

FBD_3

Comment modéliser l'articulation de la charnière

Une fois que nous comprenons nos fixités finales, il est temps de modéliser cela dans le logiciel. Prenez une simple connexion entre deux membres:

Membre-Joint-1

Pour changer cette connexion (nœud 2 dans le diagramme) à une articulation à charnière, nous avons juste besoin de changer l'une des fixités du membre en FFF-FFR (comme vu ci-dessous). Nous pouvons voir que la fin du membre 1 est désignée par 'FFFFFR' dans le menu d'entrée de gauche. En faisant cela, nous devrions voir un petit `` tiret '' ajouté au diagramme, indiquant que le membre n'est plus une connexion fixe:

Hinge-Connection-SkyCiv-Software-Model

Après avoir analysé la structure, nous pouvons vérifier s'il y a une force de moment de flexion au niveau de la connexion. Étant donné que la force de flexion n'est pas transférée entre les éléments, il devrait y avoir 0 moment de flexion au nœud où existe une charnière:

La force du moment de flexion doit être 0 à une connexion à charnière

La force du moment de flexion doit être 0 à une connexion à charnière

Sam Carigliano PDG et co-fondateur de SkyCiv
Sam Carigliano
PDG et co-fondateur de SkyCiv
BEng (Civil), BCom
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