Pour obtenir des résultats pertinents sur le choix de l'approche de modélisation sélectionnée, il peut être utile de générer d'abord une structure qui peut être comparée aux méthodes classiques.
Dans un article précédent , la résistance de calcul d'un assemblage rigide par platine d'about a été calculée à l'aide de la formule selon l'EN 1993-1-8 [1]. Dans cet exemple, la résistance de calcul de la platine d'about doit être chargée à l'aide d'une approche de modélisation aux éléments finis avec une résistance de calcul déterminée de 324,95 kNm.
Modèle surfacique
La poutre HEB 400 a été entrée avec une longueur de 500 mm et divisée en surfaces. En supposant que la platine d'about ait un comportement rigide sous les têtes de boulon solides, une surface rigide avec un diamètre de rondelle de 44 mm a été générée. Pour simuler l'élasticité des boulons sous contrainte de traction, ils ont été définis avec un diamètre de 24 mm et une longueur de 29 mm (= épaisseur de la platine d'about + épaisseur de la rondelle). Une platine d'about rigide a été utilisée au niveau du point d'application de la charge afin que la charge soit appliquée uniformément dans la poutre.
Étant donné qu'un appui rigide dans l'axe z de la platine d'about peut entraîner des problèmes de convergence, une fondation élastique de surface de 2 ∙ 108 kN/m³ a été supposée et aux emplacements où aucune déformation ne peut se produire en raison des conditions de symétrie de un assemblage de poutre ou là où les forces de contact les plus importantes sont attendues, un appui linéique a été conçu en complément. Les deux appuis sont en échec en cas de réaction d'appui positive. L'EN 1993-1-8 [1] effectuant un calcul plastique, le modèle de matériau « Isotrope plastique 2D/3D » avec le critère d'élasticité de 23,5 kN/cm² a été sélectionné. Dès que le critère d'élasticité est atteint dans un élément EF, il ne peut pas absorber d'autres efforts et une redistribution des contraintes est effectuée.
résultats
Le critère de rupture « Rupture du boulon avec plastification de la semelle » du calcul manuel peut être validé.
Lorsque vous utilisez le modèle de matériau non linéaire « Isotrope plastique 2D/3D », l'aire des éléments à l'état plastique doit être évaluée. Il faut considérer que les éléments à l'état plastique correspondent à l'endommagement restant. Le modèle aux éléments finis affiche les aires plastiques trop grandes. Cela signifie que l'assemblage est surchargé lorsqu'il est considéré à l'aide du modèle surfacique. La force de traction des boulons déterminée avec 279 et 288 kN dépasse également la force de traction limite admissible.
Des zones plastiques de taille similaire ont été déterminées avec une modélisation supplémentaire, où la poutre, la platine d'about, les boulons et les soudures ont été affichés avec des solides et l'introduction des forces depuis la poutre à la platine d'about se fait à travers les soudures (= surface de charge plus grande).
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