Les structures élancées ont tendance à flamber sous l'application d'un chargement axial. Le flambage est défini comme la déformation soudaine qui se produit lorsque l'énergie (axiale) de la membrane emmagasinée est convertie en énergie de flexion sans modification des charges extérieures appliquées. D'un point de vue mathématique, la raideur devient singulière lorsque le flambage se produit. L'approche de flambage linéarisé utilisée ici consiste à résoudre un problème de valeur propre pour évaluer les facteurs critiques de flambage et les déformées modales de flambage associées.
Un modèle peut présenter des formes de flambage différentes sous l'effet de différents niveaux de chargement. La forme que prend le modèle pendant le flambage est appelée déformée modale de flambage, et le chargement est appelé chargement critique ou chargement de flambage. L'analyse de flambage calcule plusieurs modes, conformément aux spécifications de la boîte de dialogue Flambage. Les ingénieurs sont généralement intéressés par le premier mode (mode 1), car il est associé au chargement critique le plus faible. Lorsque le flambage est un facteur critique de conception, le calcul de plusieurs modes de flambage aide à localiser les zones de faiblesse du modèle. Les déformées modales permettent de modifier le modèle ou le système d'appui pour éviter le flambage dans un mode spécifique.
SOLIDWORKS Simulation ne prend pas en compte l'effet des charges axiales décalées (c'est-à-dire des charges distantes ou des charges qui ne sont pas appliquées au centroïde d'une coupe transversale géométrique) dans l'analyse de flambage linéarisé. En théorie, l'application de charges décalées peut réduire davantage les facteurs de flambage calculés par le logiciel.
Pour tenir compte de l'effet des charges décalées pour les modèles susceptibles de se déformer, vous pouvez créer une étude non linéaire. Les études non linéaires peuvent recalculer la matrice de raideur de manière incrémentielle, et donc prendre en compte les effets de flexion et de compression que les charges excentriques induisent dans la géométrie.
Dans une étude non linéaire, vous pouvez également appliquer des modèles de matériaux de plasticité pour prédire avec plus de précision si une défaillance peut se produire en raison de l'élasticité du matériau ou du début du flambage.
Quand utiliser l'analyse de flambage
Lorsque des éléments et des assemblages minces ou comportant des éléments minces chargés dans la direction axiale flambent sous des chargement axiaux relativement faibles. Ces structures peuvent se rompre en raison du flambage alors que les contraintes sont largement inférieures aux niveaux critiques. Pour de telles structures, le chargement de flambage devient un critère majeur de conception. L'analyse de flambage n'est généralement pas requise pour les structures massives, car la rupture se produit généralement en raison des contraintes élevées.