Tutorial RDM Le Mans (Ossature) Octobre 2012

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Léonard Perrot
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1 Tutorial RDM Le Mans (Ossature) Octobre 2012 On traite ici un cas très simple d analyse de structure au travers du logiciel RDM Le Mans. Le modèle à analyser est composé d une structure encastrée dans le sol (bâti) qui supporte une force modélisée par une flèche. Vous choisirez vous-même la section droite et le matériau de cette structure: 10 cm 20 cm 20 N 10 cm Toutes les études de résistance des matériaux suivante: peuvent être décomposées de la manière Etape 1 : Décomposer la structure en élément poutre puis construire ces poutres. Etape 2 : Définir le matériau de chaque poutre. Etape 3 : Définir la géométrie de la section de chaque poutre. Etape 4 : Définir les conditions aux limites, c'est-à-dire les liaisons entre le bâti et le système étudié (encastrement, pivot, ). Etape 5 : Définir les conditions de chargement, c'est-à-dire les actions extérieures s appliquant sur le système (force, moment ). Etape 6 : Appliquer le principe fondamental de la statique pour déterminer les inconnues de liaisons. Etape 7 : Etudier la résistance de la structure (contraintes, déplacement, déformation ). 1

Vous choisirez vous-même la section droite et le matériau de cette structure: 10 cm 20 cm 20 N 10 cm Toutes les études de résistance des matériaux suivante: peuvent être décomposées de la manière

2 Suivez le tutorial suivant pour réaliser cette étude : 1. Lancer le logiciel «Ossature». 2. Fichier > Nouvelle étude > Choisir le type de structure «Plane». 3. Etape 1 : Décomposer la structure en élément poutre puis construire ces poutres. Choisir l unité puis créer des nœuds (points clefs qui représenteront les extrémités de vos éléments simples). 2

Etape 1 : Décomposer la structure en élément poutre puis construire ces poutres.

3 Description de l environnement : Icône barre vertical gauche Fonction Nouvelle étude Nœuds et poutres Nœuds (coordonnée cartésiennes) Poutre définie par deux nœuds Détruire une poutre Matériau Section droite Calculer les caractéristiques d une section droite Relaxations : liaisons entre poutre Modifier l orientation angulaire d une poutre Ajouter un changement de repère nodal Supprimer un changement de repère nodal Liaison Cas de charges courant Masses Icône barre horizontal haut Fonction Analyse statique Modes propres Changer les unités courantes Aide 4. Dessiner les poutres. Une poutre est un objet de grande longueur par rapport aux dimensions de sa section droite. Cette dernière peut varier de manière continue et «lente» (hypothèse de la théorie de poutres). Ici nous identifions trois poutres à dessiner: Sélectionner : Nœuds et poutre > Poutre définie pat 2 nœuds > Sélectionner un point puis l autre > Clic droit pour retrouver le menu de construction. Pour effacer une poutre, sélectionner : Détruire une poutre > Sélectionner la poutre > Clic droit pour retrouver le menu de construction. Attention : dans ce logiciel, la poutre a son propre repère local unidimensionnel dont l origine est définie par le premier point de la poutre que l on sélectionne. 3

changement de repère nodal Liaison Cas de charges courant Masses Icône barre horizontal haut Fonction Analyse statique Modes propres Changer les unités courantes Aide 4. Dessiner les poutres.

4 5. Etape 2 : Définir le matériau de chaque poutre. On peut affecter un matériau à un ensemble de poutres ou à une poutre seulement. Il est possible de définir un nouveau matériau ou d en choisir un dans la bibliothèque. Sélectionner : Matériau > Couleur > Attribuer groupe courant à «élément» > Sélectionner avec le curseur les différentes poutres ou la poutre > (clic droit) a) Définir > Sélectionner avec le curseur le groupe ou la poutre > Définir le matériau désiré ou b) Bibliothèque > Sélectionner avec le curseur le groupe ou la poutre > Choisir le matériau parmi la liste proposée. 4

Sélectionner : Matériau > Couleur > Attribuer groupe courant à «élément» > Sélectionner avec le curseur les différentes poutres ou la poutre >

5 6. Etape 3 : Définir la géométrie de la section de chaque poutre. Il est possible de sélectionner une section dans une bibliothèque ou bien de définir sa propre section, paramétrée ou autre de la même manière que pour les matériaux. Les formes de sections apparaitront sur les poutres. Ainsi, vous pouvez vérifier que vous avez orienté la section correctement. Cliquer sur : Section droite > Etape 4 : Définir les conditions aux limites, les liaisons entre le bâti et le système étudié (encastrement, pivot, ). Sélectionner : Liaisons > Encastrement > Cliquer sur le nœud qui va être encastré avec le bâti (non représenté). Attention : ce type de liaison lie le bâti avec le nœud de la poutre sélectionnée. Par défaut, deux poutres ayant un nœud en commun sont encastrées l une à l autre. Il n est pas nécessaire de rajouter une liaison encastrement entre elles. Si vous voulez lier deux poutres entre elles par une autre liaison, il faut utiliser l icône «Relaxation : liaisons entre poutres». 5

Les formes de sections apparaitront sur les poutres. Ainsi, vous pouvez vérifier que vous avez orienté la section correctement. Cliquer sur : Section droite >... 7.

6 8. Etape 5 : Définir les conditions de chargement, c'est-à-dire les actions extérieures s appliquant sur le système (force, moment ). Sélectionner : Cas de charges courant > Force nodal > Définir les paramètres du chargement (attention aux signes) > Sélectionner le point d application de la force. Si vous souhaitez appliquer une force à un endroit quelconque d une poutre, vous devez sélectionner «Force ponctuelle sur une poutre». Vous pouvez vérifier visuellement que votre force est bien orientée. 9. Etape 6 : Appliquer le principe fondamental de la statique pour déterminer les inconnues de liaisons. Le système étant modélisé, il est possible de passer à l étude statique. 6

Si vous souhaitez appliquer une force à un endroit quelconque d une poutre, vous devez sélectionner «Force ponctuelle sur une poutre».

7 Sélectionner : Analyse statique > Enregistrer le projet > Cliquer sur «Résultat» dans le menu à gauche de «Fichier» pour visualiser la déformation du système : c est la «déformée». Le principe fondamental de la statique a été appliqué pour connaître les inconnues de liaison du système. On les visualise en rouge sur l écran. 10. Etape 7 : Etudier la résistance de la structure (contraintes, déplacement, déformation ). Il est ainsi possible d étudier les composantes du torseur de cohésion, les contraintes normales à la poutre et contraintes sur une section, grâce au menu vertical à droite de l écran. Rappel du torseur de cohésion : où est l effort normal, et sont les efforts tranchants respectivement sur et sur, est le moment de torsion, et sont les moments fléchissant respectivement suivant et suivant. Icône barre vertical droite Déformée Effort normal Effort tranchant Moment de torsion Moment fléchissant Contrainte normale Fonction Contrainte sur une section Courbe sur une poutre Modes de flambement Pour chaque étude, on retrouve en bas à gauche de l écran le maximal de la composante et son point d application: 7

Etape 7 : Etudier la résistance de la structure (contraintes, déplacement, déformation ).

8 Enfin, pour connaître les déplacements maximaux de la structure : aller dans Résultats sur le menu à droite de Fichier > Déplacement maximal suivant, ou 8

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