Code_Aster ®
Version
7.4
Titre :
Modélisations CABLE et CABLE_POULIE
Date :
01/06/05
Auteur(s) :
J.M. PROIX, F. LEBOUVIER Clé
:
U3.11.03-E Page
: 1/4
Organisme(s) : EDF-R&D/AMA, DeltaCAD
Manuel d'Utilisation
Fascicule U3.11 : Eléments de structure mécaniques 1D
Document : U3.11.03
Modélisations CABLE et CABLE_POULIE
Résumé :
Ce document décrit pour les modélisations CABLE et CABLE_POULIE :
· les degrés de liberté portés par les éléments finis qui supportent la modélisation,
· les mailles supports afférentes,
· les chargements supportés,
· les possibilités non linéaires,
· les cas-tests mettant en oeuvre les modélisations.
Les modélisations CABLE et CABLE_POULIE correspondent à des éléments de barre écrits spécifiquement pour
prendre en compte les grands déplacements (cf. [R3.08.02] et [R3.08.04]).
Elles ne sont pas utilisables pour des problèmes d'analyse mécanique linéaire.
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Modélisations CABLE et CABLE_POULIE
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:
U3.11.03-E Page
: 2/4
1 Discrétisation
1.1
Degrés de libertés
Pour ces deux modélisations les degrés de liberté de discrétisation sont, en chaque noeud de la maille
support, les trois composantes de déplacement de translation.
Elément fini
Degrés de liberté (à chaque noeud sommet)
CABLE DX
DY
DZ
CABLE_POULIE DX
DY
DZ
1.2
Maille support des matrices de rigidité
Les mailles support des éléments finis, en formulation déplacement, sont des segments à deux noeuds
SEG2 :
Modélisation Maille Elément
fini
Remarques
CABLE SEG2
MECABL2
CABLE_POULIE SEG3
MEPOUL1
2
Affectation des caractéristiques
Pour ces modélisations il est nécessaire d'affecter des caractéristiques géométriques qui sont
complémentaires aux données de maillage. La définition de ces données est effectuée avec la
commande AFFE_CARA_ELEM associé au mot clé facteur suivant :
· CABLE
Permet de définir et d'affecter une section constante.
3 Chargements
supportés
Les chargements disponibles sont les suivantes:
· 'CONTACT'
Permet de définir les zones soumises à des conditions de contact.
Modélisation supportée : CABLE
· 'FORCE_POUTRE'
Permet d'appliquer des forces linéiques
Modélisation supportée : CABLE
· 'INTE_ELEC'
Permet d'appliquer la force de LAPLACE agissant sur un conducteur principal, due à la
présence d'un conducteur secondaire non nécessairement droit par rapport à ce conducteur
principal.
Modélisation supportée : CABLE
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· 'PESANTEUR'
Permet d'appliquer un chargement de type pesanteur.
Modélisations supportées : CABLE, CABLE_POULIE
· 'TEMP_CALCULEE'
Permet d'appliquer un chargement thermique.
Modélisations supportées : CABLE, CABLE_POULIE
Remarque :
· Charge suiveuse possible dans le cas d'un chargement de type FORCE_POUTRE.
· Contact possible entre poutre et surface [R5.03.50].
4 Possibilités
non-linéaires
4.1
Lois de comportements
La loi de comportement spécifique à ces modélisations, utilisables sous COMP_ELAS dans
STAT_NON_LINE et DYNA_NON_LINE est la suivante (Cf. [U4.51.11]) :
/ 'CABLE'
Modélisation supportée : CABLE
4.2 Déformations
Aucun calcul linéaire n'est possible avec ces modélisations (les calculs se font nécessairement en
grands déplacements).
Les déformations utilisées dans la relation de comportement sont les déformations de
GREEN_LAGRANGE : mot-clé 'GREEN' sous DEFORMATION (Cf. [U4.51.11]).
5
Exemples de mise en oeuvre : cas-tests
· CABLE
Statique
non-linéaire
SSNL100A [V6.02.100] : Ce test simule la pose d'un câble à deux portées. Le câble est fixé à
l'une de ses extrémités, passe sur une poulie fixe vers l'autre extrémité et repose en son
milieu sur une poulie placée au bas d'une suspension mobile.
Dynamique
non-linéaire
SDNL100A [V5.02.100] : Ce test simule le mouvement d'une barre pesante articulée à un
point fixe par l'une de ses extrémités, libre ailleurs et oscillant avec grande amplitude dans le
plan vertical.
· CABLE_POULIE
Statique
non-linéaire
SSNL100A [V6.02.100] : Ce test simule la pose d'un câble à deux portées. Le câble est fixé à
l'une de ses extrémités, passe sur une poulie fixe vers l'autre extrémité et repose en son
milieu sur une poulie placée au bas d'une suspension mobile.
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