Définit une poutre ou barre, les conditions de liaison et les propriétés de section des poutres sélectionnées. Pour les poutres, vous contrôlez le transfert des forces et des moments à chaque joint d'extrémité. Ceci vous permet de libérer (mettre à zéro) chacune des composantes de force et de moment à chaque joint d'extrémité. Notez que les déplacements imposés s'appliquent aux connexions et donc à toutes les extrémités des poutres qui se rencontrent au niveau de la connexion.
La condition d'extrémité de joint détermine si les forces et les moments peuvent être transférés entre une poutre et d'autres poutres qui se connectent au joint commun. Une contrainte sur un joint ne peut appliquer que le degré de restriction de liberté associé aux conditions de joint actives. Par exemple, si vous définissez une extrémité de poutre en tant que Charnière et appliquez une contrainte Fixe au joint associé, l'extrémité de poutre spécifiée peut encore pivoter librement malgré la contrainte Fixe. Inversement, si vous définissez une extrémité de poutre en tant que Rigide et appliquez une contrainte Immobile au joint associé, l'extrémité de la poutre peut pivoter, mais transfère des moments à n'importe quelle poutre de connexion qui a également une extrémité Rigide à ce joint.
Dans l'arbre d'études Simulation, cliquez à l'aide du bouton droit de la souris sur une définition de poutre et cliquez sur Modifier la définition.
Type
Définit le type d'élément pour les éléments mécano-soudés sélectionnés.
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Poutre
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Une poutre résiste à des chargements axiaux, de flexion et de torsion. |
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Barre
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Une barre résiste uniquement à des chargements axiaux, tout comme un ressort de traction ou de compression. |
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Afficher la direction de la poutre
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Active/désactive l'affichage des directions de poutre dans la zone graphique. La flèche rouge indique la direction axiale positive, la flèche verte la direction 1 positive et la flèche bleue la direction 2 positive des poutres sélectionnées.
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Les forces et les contraintes dans les poutres sont listées par rapport au système de coordonnées local de la poutre. Les poutres ou les barres soumises à des chargements de compression axiaux affichent une valeur de poutre axiale négative, tandis que les poutres soumises à des chargements de tension axiale affichent une valeur de contrainte axiale positive.
Liaison à l'extrémité 1
Définit les forces et les moments à l'extrémité 1 
de la poutre. Utilisé pour les poutres uniquement.
L'extrémité 1
et l'extrémité 2
de la poutre sont mises en surbrillance dans des couleurs différentes dans la zone graphique.
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Rendre rigide
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Aucun moment ou force n'est libéré à cette extrémité. Si des déplacements imposés sont appliqués à la connexion associée, la condition imposée définit totalement le transfert des forces et moments. Si aucun déplacement imposé n'est appliqué, une continuité de la matière est supposée à la connexion associée. Utilisez cette option, à moins d'avoir une raison de libérer (mettre à zéro) les composantes de force ou de moment à cette extrémité. |
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Pivot
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L'extrémité de la poutre peut pivoter librement et ne transfère pas de moments à la connexion. Appliquez cette condition à toutes les extrémités de poutre qui se rejoignent au niveau d'un joint commun afin de définir le joint en tant que charnière intermédiaire. |
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Glissière
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L'extrémité peut translater librement et ne transfère pas de forces à la connexion. |
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Manuel
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Indiquez manuellement si chacune des composantes de moment et de force possède une valeur nulle.
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Pivot - direction 1
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Sélectionnez cette option pour régler sur zéro le moment autour de la première direction de la section. L'extrémité peut pivoter autour de cette direction.
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Pivot - direction 2
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Sélectionnez cette option si le moment autour de la seconde direction de la section a une valeur nulle. L'extrémité peut pivoter autour de cette direction.
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Pivot - le long de la poutre
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Sélectionnez cette option si le moment autour de la direction axiale de la poutre a une valeur nulle. L'extrémité peut pivoter autour de cette direction.
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Glissière - direction 1
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Sélectionnez cette option si la force dans la première direction de la section a une valeur nulle. L'extrémité peut translater dans cette direction.
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Glissière - direction 2
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Sélectionnez cette option si la force dans la seconde direction de la section a une valeur nulle. L'extrémité peut translater dans cette direction.
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Glissière - le long de la poutre
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Sélectionnez cette option si la force autour de la direction axiale de la poutre a une valeur nulle. L'extrémité peut translater dans cette direction.
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Liaison à l'extrémité 2
Définit les forces et les moments à l'extrémité de la poutre. Les options sont similaires à .
Propriétés de la section
Pour les éléments mécano-soudés qui utilisent des profils de construction soudée provenant de la base de données SOLIDWORKS, Simulation calcule les propriétés de coupe. Pour les poutres coniques, après avoir maillé les corps de la poutre, Simulation calcule les propriétés de coupe au niveau des coupes transversales sélectionnées sur la longueur de la poutre. Pour les profils de poutre personnalisés, saisissez les propriétés de coupe définies par l'utilisateur.
La boîte de dialogue Détails de la poutre répertorie les propriétés de coupe d'une poutre. Cliquez à l’aide du bouton droit de la souris sur un corps de poutre et cliquez sur Détails.
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Unités
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Unité de longueur pour le calcul de la constante de torsion et de la distance pour le cisaillement maximal en torsion.
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Constante de torsion (K)
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Affiche la constante de raideur de torsion (longueur jusqu'à la quatrième puissance). La constante de torsion est une fonction de la coupe transversale de la poutre. Le logiciel calcule les constantes de torsion pour la plupart des profils de poutres. Pour les formules de constantes de torsion applicables à différentes coupes transversales, voir la référence Formulas for Stress and Strain, Roark and Young, Chapter 9, Table 20.
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Distance pour la contrainte de cisaillement max (CTOR)
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Distance maximale du centre de cisaillement de la coupe au point le plus éloigné sur la coupe transversale (rayon du cercle circonscrit centré sur le centre de cisaillement).  La contrainte de cisaillement maximal en torsion est ensuite calculée à partir de : τ max = (T / K)* CTOR , où T est le moment de torsion appliqué.
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Coefficient de cisaillement
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Le facteur de cisaillement tient compte de la distribution non uniforme de la contrainte de cisaillement à travers la coupe transversale d'une poutre et est pris en considération dans le calcul de la déformation de cisaillement d'une poutre. Sa valeur dépend de la forme de la coupe transversale et du coefficient de Poisson du matériau affecté à la poutre. Simulation dérive le facteur de cisaillement des poutres aux coupes transversales arbitraires en se basant sur la méthode numérique décrite dans le document Isoparametric Elements for Cross-sectional Properties and Stress Analysis of Beams, by Karan S. Surana, International Journal for Numerical Methods in Engineering, Vol 14, 475-497 (1979). Pour la plupart des poutres à coupe transversale rectangulaire, le facteur de cisaillement est de 5/6. Pour les poutres rectangulaires dont les rapports hauteur/profondeur et les valeurs du coefficient de Poisson varient, les facteurs de cisaillement peuvent différer de 5/6. Reportez-vous au tableau suivant pour référence.
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Rétablir
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Restaure les valeurs par défaut des variables.
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Le tableau suivant répertorie les facteurs de cisaillement pour des poutres rectangulaires dont les rapports hauteur/profondeur et les coefficients de Poisson (v) varient.
Référence: Shear correction factors in Timoshenko's beam theory for arbitrary shaped cross-sections, par F. Gruttmann et W. Wagner, Computational Mechanics, Vol 27, 199-207 (2001)
| Rapport hauteur/profondeur |
Coefficient de Poisson, v = 0 |
Coefficient de Poisson, v = 0,25 |
Coefficient de Poisson, v = 0,5 |
| 2 |
0,8333 |
0,8331 |
0,8325 |
| 1 |
0,8333 |
0,8295 |
0,8228 |
| 0,5 |
0,8333 |
0,7961 |
0,7375 |
| 0,25 |
0,8333 |
0,6308 |
0,4404 |