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Séance de cours

Analyse structurelle: éléments de faisceau et travail virtuel

Dans cours

CIVIL-321: Modélisation numérique des solides et structures

La modélisation numérique des solides est abordée à travers la méthode des éléments finis. Les aspects purement analytiques sont d'abord présentés, puis les moyens d'interpolation, d'intégration et de résolution de la mécanique sont étudiés. ...

Description

Cette séance de cours couvre l'analyse des éléments de faisceau à l'aide de principes de travail virtuels, en mettant l'accent sur la transition de forme forte à faible pour des problèmes de mécanique solide. Il comprend la dérivation d'équations d'éléments, les forces nodales et les matrices de rigidité globale. La séance de cours traite également de l'application de forces nodales équivalentes pour les chargements distribués et concentrés.

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Enseignant·e·s (2)

Guillaume Anciaux

Jean-François Molinari

Professor J.F. Molinari is the director of the Computational Solid Mechanics Laboratory (http://lsms.epfl.ch) at EPFL, Switzerland. He holds an appointment in the Civil Engineering institute, which he directed from 2013 to 2017, and a joint appointment in the Materials Science institute. He started his tenure at EPFL in 2007, and was promoted to Full Professor in 2012. He is currently an elected member of the Research Council of the Swiss National Science Foundation in Division 2 (Mathematics, Natural and Engineering Sciences), and co editor in chief of the journal Mechanics of Materials. J.F. Molinari graduated from Caltech, USA, in 2001, with a M.S. and Ph.D. in Aeronautics. He held professorships in several countries besides Switzerland, including the United States with a position in Mechanical Engineering at the Johns Hopkins University (2000-2006), and France at Ecole Normale Supérieure Cachan in Mechanics (2005-2007), as well as a Teaching Associate position at the Ecole Polytechnique de Paris (2006-2009). The work conducted by Prof. Molinari and his collaborators takes place at the frontier between traditional disciplines and covers several length scales from atomistic to macroscopic scales. Over the years, Professor Molinari and his group have been developing novel multiscale approaches for a seamless coupling across scales. The activities of the laboratory span the domains of damage mechanics of materials and structures, nano- and microstructural mechanical properties, and tribology.

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Concepts associés (16)

Direct stiffness method

As one of the methods of structural analysis, the direct stiffness method, also known as the matrix stiffness method, is particularly suited for computer-automated analysis of complex structures including the statically indeterminate type. It is a matrix method that makes use of the members' stiffness relations for computing member forces and displacements in structures. The direct stiffness method is the most common implementation of the finite element method (FEM).

Finite element method in structural mechanics

The finite element method (FEM) is a powerful technique originally developed for numerical solution of complex problems in structural mechanics, and it remains the method of choice for complex systems. In the FEM, the structural system is modeled by a set of appropriate finite elements interconnected at discrete points called nodes. Elements may have physical properties such as thickness, coefficient of thermal expansion, density, Young's modulus, shear modulus and Poisson's ratio.

Méthode des éléments finis

En analyse numérique, la méthode des éléments finis (MEF, ou FEM pour finite element method en anglais) est utilisée pour résoudre numériquement des équations aux dérivées partielles. Celles-ci peuvent par exemple représenter analytiquement le comportement dynamique de certains systèmes physiques (mécaniques, thermodynamiques, acoustiques).

Flexibility method

In structural engineering, the flexibility method, also called the method of consistent deformations, is the traditional method for computing member forces and displacements in structural systems. Its modern version formulated in terms of the members' flexibility matrices also has the name the matrix force method due to its use of member forces as the primary unknowns. Flexibility is the inverse of stiffness. For example, consider a spring that has Q and q as, respectively, its force and deformation: The spring stiffness relation is Q = k q where k is the spring stiffness.

Mécanique des solides déformables

La est la branche de la mécanique des milieux continus qui étudie le comportement mécanique des matériaux solides, en particulier leurs mouvements et leurs déformations sous l'action de forces, de changements de température, de changements de phase ou d'autres actions externes ou internes. Une application typique de la mécanique des solides déformables consiste à déterminer à partir d'un certaine géométrie solide d'origine et des chargements qui lui sont appliqués, si le corps répond à certaines exigences de résistance et de rigidité.

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Séances de cours associées (32)

Mécanique et cinématique des plaques de bois MOOC: Conception avancée de structures en plaques de bois

Couvre la mécanique et la cinématique des plaques de bois et leur comportement.

Analyse non linéaire des structures

Couvre la révision des concepts de base de lanalyse structurelle matricielle et fournit des exemples pour les structures composées de barres.

Analyse des éléments finis: Mécanismes avancés en ingénierie

Fournit un aperçu de l'analyse des mécanismes avancés utilisant la méthode des éléments finis et l'analyse des éléments finis dans les applications d'ingénierie.

Analyse non linéaire des structures : Fidélités des modèles et plasticité

Introduit des fidelités de modèles, des charnières en plastique et une plasticité concentrée dans l'analyse structurale non linéaire.

Couplage multiphysique

Explore le couplage multiphysique, couvrant un sens, le couplage bidirectionnel, et les résolveurs entièrement couplés par rapport aux résolveurs séparés.

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